CO2L Tech thí điểm công nghệ tại nhà máy của Công ty TNHH Nghiên cứu khoa học và Phát triển công nghệ Helen.

Sẵn sàng thương mại hóa

Trong không gian nhà máy sản xuất chất hút ẩm ở TP.HCM, một hệ thống điện hóa nhỏ gọn vừa âm thầm đi vào hoạt động. Không ồn ào, những gì nó đang làm là chuyển hóa khí CO2 thành những hóa chất hữu ích. Hoạt động này được kỳ vọng có thể tạo ra thay đổi lớn cho cả ngành công nghiệp.

Đây chính là “trái ngọt” đầu tiên trong hành trình của CO2L Tech - một start-up do 3 nhà khoa học gốc Việt sáng lập tại Canada, với mục tiêu đầy tham vọng là biến khí thải carbon thành nguồn tài nguyên mới.

Câu chuyện của CO2L Tech bắt đầu từ nỗi trăn trở chung là làm thế nào để xử lý lượng CO2 ngày càng lớn mà các nhà máy, khu công nghiệp thải ra mỗi ngày.

TS. Nguyễn Ngọc Tú (tốt nghiệp Đại học Florida, Mỹ) , TS. Trần Lý Nguyệt Ánh (tốt nghiệp Đại học ETH Zurich, Thụy Sỹ) và TS. Đinh Cao Thắng (tốt nghiệp Đại học Laval, Canada) - những nhà nghiên cứu với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực hóa học, vật liệu và kỹ thuật hóa học và hiện làm việc tại Đại học Queen (Canada) - cùng chia sẻ mối quan tâm đó.

Các nhà nghiên cứu này tin rằng, vấn đề lớn nhất của kinh tế xanh không chỉ nằm ở việc thu giữ carbon để giảm phát thải, mà còn là câu chuyện xử lý carbon sau khi thu giữ. Từ suy nghĩ đó, CO2L Tech ra đời, với công nghệ điện phân khử CO2 (Electrochemical CO2 Reduction ECR) làm nền tảng cốt lõi. Công nghệ này mô phỏng quá trình quang hợp trong tự nhiên, trong đó, cây xanh hấp thụ CO2, nước và ánh sáng mặt trời để tạo ra oxy và các hợp chất hữu cơ. Hệ thống ECR dùng năng lượng tái tạo như điện mặt trời, điện gió... để chuyển CO2 và nước thành các hóa chất có giá trị kinh tế.

Một trong những tiến bộ so với các công nghệ ECR hiện có nằm ở chỗ, công nghệ của CO2L Tech không cần dùng đến các kim loại quý hiếm và đắt đỏ như vàng, bạc, bạch kim, hay iridium để làm điện cực. Thay vào đó, họ sử dụng các vật liệu phổ biến với giá rẻ hơn hàng trăm lần, giúp giảm mạnh chi phí.

Ngoài ra, công nghệ này có thể xử lý trực tiếp được cả dòng khí CO2 chứa nhiều tạp chất - điều mà nhiều công nghệ khác chưa làm được.

Các tiến bộ công nghệ này đã được TS. Trần Lý Nguyệt Ánh, đồng sáng lập CO2L Tech giới thiệu trước các nhà đầu tư tại vòng chung kết Cuộc thi Thách thức Net Zero, tổ chức tại TP.HCM hồi tháng 11/2024. Đây là cuộc thi quốc tế nhằm tìm kiếm các start-up xanh, được tổ chức bởi Touchstone Partners, Temasek Foundation (Singapore) và Viện Nghiên cứu phát triển TP.HCM (HIDS).

Công nghệ của nhóm CO2L Tech được vinh danh ở lĩnh vực năng lượng tái tạo và trung hòa carbon, đoạt giải nhất trị giá 5 tỷ đồng và nhận khoản tài trợ 50.000 USD từ Quỹ Touchstone Partners. Ngay sau đó, nhóm sáng lập quyết định đưa công nghệ này về Việt Nam thử nghiệm thương mại.

Trao đổi với phóng viên, TS. Trần Lý Nguyệt Ánh cho biết, sau khi đoạt giải, Công ty đã thiết lập quan hệ hợp tác với Công ty TNHH Nghiên cứu khoa học và Phát triển công nghệ Helen - một nhà sản xuất chất hút ẩm tại TP.HCM.

“Chúng tôi đã triển khai sản xuất thử tại một trong các nhà máy của Helen, lắp đặt thiết bị và tiến hành các thử nghiệm sơ bộ. Nhóm đang tiếp tục xây dựng hệ thống điện hóa để đạt được công suất giảm hơn 1 tấn CO2/năm cho mỗi đơn vị cell ECR”, bà Ánh cho biết. Hệ thống ECR được thiết kế theo dạng mô-đun, nên việc tăng công suất có thể thực hiện bằng cách bổ sung thêm các mô-đun.

Theo TS. Trần Lý Nguyệt Ánh, Công ty đang tập trung phát triển hệ thống khử CO2 bằng ECR để sản xuất formid acid hoặc muối formate như một bước đi đầu tiên. Thông qua các dự án thí điểm liên doanh và trình diễn công nghiệp với các nhà sản xuất tại Việt Nam, nhóm nghiên cứu hướng đến việc thiết lập các hệ thống ECR có khả năng chuyển đổi lên đến 10.000 tấn CO2/năm.

Nếu thí điểm thành công, CO2L Tech sẽ mở ra thị trường đầu tiên cho công nghệ ECR tại Việt Nam, với sản phẩm ứng dụng trong lĩnh vực chất hút ẩm, vốn đang cần giải pháp giảm phát thải carbon. Đây cũng có thể là tiền đề cho các ngành công nghiệp khác. Ngoài ra, CO2L Tech cũng đang tích cực tìm kiếm thêm các đối tác khác tại Việt Nam có nhu cầu giảm lượng khí thải CO2.

Bước vào thị trường

Dù khởi đầu thuận lợi, song CO2L Tech cho rằng, hành trình của họ chỉ mới bắt đầu. Rào cản lớn nhất là thuyết phục được thị trường. Phần lớn công nghệ CCU (thu giữ và sử dụng carbon) hiện nay vẫn có chi phí cao. Mặc dù thị trường toàn cầu của các sản phẩm làm từ công nghệ ECR là rất lớn, từ một vài triệu tấn mỗi năm cho formic acid và muối formate cho đến hàng trăm triệu tấn mỗi năm cho ethylene, các quy trình sử dụng CO2 hiện chủ yếu ở quy mô nhỏ, chưa được chứng minh ở quy mô công nghiệp.

Nhiều công nghệ CCU còn đòi hỏi chất xúc tác từ kim loại đắt tiền hoặc kim loại quý hiếm, như iridium - một trong những nguyên tố hiếm nhất, thường được sử dụng để làm điện cực anode, có giá gần 150.000 USD/kg.

“Sản phẩm cuối của quá trình chuyển hóa CO2 như nhiên liệu hoặc hóa chất thường có chi phí sản xuất cao hơn so với giá thị trường của các sản phẩm cùng loại làm từ nhiên liệu hóa thạch. Điều này dẫn đến phải có ‘chi phí xanh’, là khoản chi trả thêm cho sản phẩm thân thiện với môi trường”, TS.  Nguyệt Ánh nói.

Ngoại trừ một số nước, phần lớn các quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam, chưa áp dụng thuế carbon. Nhiều nước không có quy định giới hạn phát thải trần bắt buộc để khiến CCU cạnh tranh hơn về chi phí. Sự không chắc chắn trong chính sách cũng từng khiến các nhà đầu tư và doanh nghiệp e dè trong việc đầu tư vốn.

Bên cạnh tính khả thi về kinh tế, các start-up xanh thường đối mặt với áp lực từ thách thức công nghệ, nhu cầu vốn lớn, sự không chắc chắn về chính sách và yếu tố thời gian. Thị trường công nghệ khí hậu còn bị ảnh hưởng mạnh bởi chính sách của các nước như định giá carbon và trợ giá.

Trên bình diện toàn cầu, sự thay đổi chính trị ở các nước có thị trường lớn, như sự thay đổi chính phủ tại Mỹ thời gian gần đây, có thể tác động mạnh đến mô hình kinh doanh.

Bà Ngô Thuỳ Ngọc Tú, Giám đốc điều hành Quỹ Touchstone Partners cho biết, trong bối cảnh xu hướng toàn cầu đang dịch chuyển mạnh mẽ sang tăng trưởng bền vững, việc đầu tư vào công nghệ chống biến đổi khí hậu sẽ có vai trò then chốt.

“Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng đầu tiên bởi biến đổi khí hậu. Với tiềm năng thu hút các nhà nghiên cứu gốc Việt từ khắp nơi trên thế giới, cùng lợi thế về chi phí sản xuất cạnh tranh, Việt Nam có thể trở thành điểm khởi phát của những sáng kiến và công nghệ đột phá nhằm giải quyết các thách thức khí hậu toàn cầu”, bà Tú cho biết.

Việc đầu tư vào các giải pháp công nghệ khí hậu ở giai đoạn đầu thường đi kèm với nhiều rủi ro do chu kỳ nghiên cứu và phát triển công nghệ kéo dài hơn. Nhằm giảm thiểu rủi ro này, Quỹ Touchstone Partners phối hợp cùng các tổ chức như Temasek Foundation triển khai các khoản tài trợ không hoàn lại, tạo điều kiện để các start-up có thể thử nghiệm và triển khai dự án mà không bị áp lực từ vốn đầu tư mạo hiểm truyền thống.

“Những sáng kiến như tái chế rác thải thành vật liệu mới có giá trị thương mại cao, hay các quy trình giảm phát thải trong lĩnh vực công nghiệp đều là những mô hình đầy triển vọng. Khi đầu tư vào các doanh nghiệp này, chúng tôi hướng đến một tầm nhìn dài hạn”, bà Tú cho biết.

Về phần CO2L Tech, nhờ các tiến bộ kỹ thuật mới, hệ thống ECR của công ty này sử dụng các vật liệu phổ biến, không đắt đỏ và tối ưu quy trình để sản phẩm có giá cạnh tranh so với hóa chất sản xuất theo phương pháp truyền thống.

Mô hình kinh doanh của CO2L Tech tập trung vào triển khai công nghệ chuyển đổi CO2 thông qua hợp tác chặt chẽ với các đối tác công nghiệp. Ở giai đoạn đầu, CO2L Tech đồng hành với các doanh nghiệp để tận dụng hạ tầng và chuyên môn ngành, đồng thời chứng minh hiệu quả và giá trị của công nghệ.

Doanh thu chủ yếu đến từ việc bán các sản phẩm trung gian có nguồn gốc từ CO2, được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp. CO2L Tech cũng đang nghiên cứu các mô hình triển khai linh hoạt như liên doanh hoặc cung cấp dịch vụ tùy theo nhu cầu đối tác và cơ hội thị trường.

Sau khi được quốc tế công nhận, nhóm sáng lập CO2L Tech hiểu rằng, hành trình của họ giờ đây không còn là một nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. “Sứ mệnh vẫn giữ nguyên, nhưng tham vọng lớn hơn rất nhiều. Chúng tôi muốn đưa công nghệ này đến nhiều nước, nhiều ngành, để góp phần thay đổi toàn bộ cách thức thế giới sử dụng carbon”, TS. Nguyệt Ánh chia sẻ.