Phương pháp mới biến CO2 thành nhiên liệu
Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) – Mỹ phát triển phương pháp mới giúp chuyển đổi khí carbon dioxide (CO2) thải ra từ nhà máy nhiệt điện trở thành những hợp chất hữu ích. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí ChemSusChem.
Nhóm nghiên cứu gồm Xiao-Yu Wu và Ahmed Ghoniem chế tạo một loại màng cấu tạo từ hỗn hợp lantan (La), canxi (Ca) và sắt oxit. Nó cho phép nguyên tử oxy có trong phân tử carbon dioxide (CO2) di chuyển qua, trong khi giữ lại phân tử carbon monoxide (CO) ở phía bên kia lớp màng. Quá trình tách oxy diễn ra ở nhiệt độ rất cao, khoảng 990 độ C. Nhiệt lượng cần thiết sẽ được lấy từ năng lượng Mặt Trời hoặc nhiệt thải từ chính nhà máy điện. Chúng có thể được dùng làm nhiên liệu cho ôtô, xe tải, máy bay cũng như làm nguyên liệu hóa học với nhiều ứng dụng đa dạng.
Các nhà nghiên cứu sử dụng dòng nhiên liệu hydro hoặc methane để vận chuyển nguyên tử oxy đi qua màng do những chất này dễ bị oxy hoá. Màng cũng ngăn không cho nguyên tử oxy di chuyển ngược lại để kết hợp với CO tạo thành CO2. Hợp chất sản phẩm CO có nhiều ứng dụng trong thực tế, chẳng hạn như trực tiếp sử dụng làm nhiên liệu, tạo ra các hóa chất như methanol, khí tổng hợp, hoặc kết hợp với hydro và nước để sản xuất hydrocarbon lỏng.
Theo nhóm nghiên cứu, nhà máy điện sử dụng khí đốt tự nhiên có thể chia khí thành hai dòng khác nhau. Một dòng bị đốt cháy để phát điện, đồng thời tạo ra khí CO2. Dòng còn lại có tác dụng vận chuyển nguyên tử oxy đi qua màng.
Trong thời gian tới, các nhà khoa học sẽ khảo sát cách tốt nhất để làm tăng tốc độ oxy qua màng. Họ cân nhắc tới việc thay đổi nguyên liệu chế tạo màng, thay đổi hình dạng hoặc thêm các chất xúc tác trên bề mặt. Wu cho biết, công nghệ mới có thể hoạt động ở bất kỳ nồng độ CO2 nào, nhưng nồng độ càng cao thì quá trình tách oxy càng hiệu quả.
Quốc Hùng dịch
Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171127173225.htm
