Machine Learning cách mạng hóa công nghệ lưu trữ và sử dụng carbon (CCUS)
Hiện nay, công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS) đang bước vào giai đoạn bùng nổ, khi các doanh nghiệp công nghiệp nặng và năng lượng tìm cách giảm phát thải CO₂ để đáp ứng mục tiêu phát thải ròng bằng 0. Một nghiên cứu mới công bố của nhóm nghiên cứu sinh tới từ đại học Wyoming trên arXiv đã giới thiệu một giải pháp machine learning tiên tiến, giúp nâng cao độ chính xác trong dự báo khả năng lưu trữ carbon tại các bể muối ngầm.
Machine Learning tối ưu dự báo khả năng lưu trữ CO₂
Nhóm nghiên cứu đã phát triển mô hình machine learning kết hợp kiến thức vật lý (physics-informed ML) để cải thiện độ chính xác khi tính toán khả năng hòa tan CO₂ trong dung dịch muối – yếu tố quyết định dung tích thực tế của kho chứa carbon dưới lòng đất. Những lợi ích mang lại có thể kể đến như:
– Giảm sai số trung bình: 14% so với phương pháp hiện tại.
– Cải thiện đến 40% trong môi trường có độ mặn cao, thường gặp tại các bể muối ngầm.
– Dễ dàng tích hợp vào các phần mềm mô phỏng và thiết kế CCUS hiện hành.
Tại sao công nghệ Marchine Learning quan trọng cho doanh nghiệp?
• Tiết kiệm chi phí đầu tư (CAPEX) bằng cách dự đoán chính xác dung tích lưu trữ carbon.
• Giảm rủi ro pháp lý và vận hành, mang ý nghĩa đặc biệt khi tiêu chuẩn lưu trữ CO₂ trên thế giới đang ngày càng khắt khe.
• Hỗ trợ các ngành công nghiệp có đặc thù khó khử carbon như xi măng, thép và hóa chất đạt cam kết giảm phát thải CO₂.
• Thị Trường CCUS Đang Mở Rộng Mạnh Mẽ: Theo báo cáo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), số lượng dự án thu giữ và lưu trữ carbon dự kiến sẽ tăng gấp 6 lần trước năm 2030. Machine learning và AI đang trở thành công nghệ then chốt để mở rộng quy mô này.
Lộ trình ứng dụng Marchine Learning
Theo ước tính của nhóm nghiên cứu, công nghệ dự kiến được thương mại hóa trong 12–18 tháng tới.Doanh nghiệp có thể tham gia thử nghiệm sớm, nhận dữ liệu mô phỏng để đánh giá hiệu quả thực tế. Công nghệ này được cho là đặc biệt phù hợp cho các tập đoàn năng lượng tái tạo, nhà máy xi măng, và công ty hóa chất đang tìm kiếm biện pháp giảm phát thải CO₂ bền vững.
FAQ: Những câu hỏi thường gặp về CCUS và Machine Learning
1. CCUS là gì?
CCUS (Carbon Capture, Utilization, and Storage) là công nghệ thu giữ khí CO₂ từ các nguồn phát thải công nghiệp hoặc từ khí quyển, sau đó tái sử dụng hoặc lưu trữ vĩnh viễn dưới lòng đất nhằm giảm lượng khí nhà kính. Bao gồm một số phương pháp và công nghệ loại bỏ CO2 khỏi khí thải và khí quyển, tái chế CO2 cho các ứng dụng tiếp theo và xác định các lựa chọn lưu trữ an toàn bền vững.Quá trình này bao gồm ba bước chính: Thu hồi (Capture), Sử dụng (Utilization), và Lưu trữ (Storage).
Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) và nhiều tổ chức khác coi CCUS là một công nghệ không thể thiếu để đạt được các mục tiêu khí hậu toàn cầu. Lý do là vì:
- Giảm phát thải từ các ngành công nghiệp nặng: Các ngành như xi măng, thép và hóa chất có những phát thải khó có thể loại bỏ chỉ bằng cách chuyển sang năng lượng tái tạo. CCUS cung cấp một giải pháp để khử carbon cho các ngành này.
- Hỗ trợ quá trình chuyển đổi năng lượng: Trong khi thế giới đang chuyển đổi sang các nguồn năng lượng sạch hơn, nhiên liệu hóa thạch vẫn sẽ đóng một vai trò nhất định trong ngắn và trung hạn. CCUS cho phép tiếp tục sử dụng các nguồn năng lượng này với tác động môi trường giảm đi đáng kể.
- Tạo ra phát thải âm: Khi kết hợp với năng lượng sinh học (gọi là BECCS), CCUS có thể loại bỏ CO2 khỏi khí quyển, tạo ra “phát thải âm” và giúp bù đắp cho các nguồn phát thải khó giảm thiểu khác.
2. Machine learning giúp ích gì cho CCUS?
Machine learning giúp tăng độ chính xác trong dự đoán khả năng lưu trữ carbon, tối ưu thiết kế các bể muối ngầm và giảm sai số tính toán, từ đó tiết kiệm chi phí đầu tư và nâng cao an toàn vận hành.
3. Công nghệ này đã sẵn sàng thương mại chưa?
Theo nghiên cứu mới công bố, công nghệ đang trong giai đoạn cuối của thử nghiệm và dự kiến thương mại hóa trong vòng 12–18 tháng tới.
4. Doanh nghiệp nào nên quan tâm?
Các doanh nghiệp trong lĩnh vực xi măng, thép, hóa chất, năng lượng hóa thạch và năng lượng tái tạo đều có thể hưởng lợi khi tích hợp công nghệ này vào chiến lược giảm phát thải.
5. CCUS có bắt buộc đối với doanh nghiệp không?
Tùy thuộc vào chính sách khí hậu của từng quốc gia, nhưng xu hướng toàn cầu đang siết chặt tiêu chuẩn carbon, khiến CCUS trở thành giải pháp gần như bắt buộc trong một số ngành công nghiệp “khó khử carbon”.
