Nghiên cứu mới giúp biến khí thải trở lại thành xăng dầu

Ai cũng biết rằng quá trình đốt cháy nhiên liệu như xăng, dầu sẽ thải ra môi trường một lượng lớn khí nhà kính CO₂. Đó là lí do tại sao con người đang cố gắng phát triển các nguồn năng lượng sạch tái tạo khác như điện gió, Mặt Trời...Tuy nhiên, sẽ ra sao nếu con người có thể đảo ngược quá trình, biến CO₂ trở lại thành nhiên liệu lỏng?

Đó chính là một hướng nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học tại Đại học Texas. Xuất bản công trình trong Kỷ yếu Viện Hàn lâm Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu trình bày cách họ dùng môi trường nhiệt, áp suất và ánh sáng Mặt Trời để chuyển đổi CO₂ và nước, thành nhiên liệu hydrocarbon lỏng có thể sử dụng như xăng dầu.

Khí thải có thể biến ngược thành xăng dầu

“Chúng tôi là những người đầu tiên sử dụng cả ánh sáng Mặt Trời để tổng hợp hydrocarbon lỏng. Quá trình chỉ xảy ra trong lò phản ứng với một bước duy nhất từ nguồn CO₂ và nước”, Brian Dennis, người dẫn đầu nghiên cứu cho biết.

Chu trình được đặt tên là “nhiên liệu carbon trung tính”. Ý nghĩa của nó là nếu chúng ta có thể tái tạo toàn bộ lượng khí CO₂ thải ra, khí quyển sẽ không phải chịu đựng thêm nữa.

Để chứng minh chu trình có thể hoạt động, nhóm nghiên cứu sử dụng một lò phản ứng trong điều kiện 180-200^oC. Áp suất được điều chỉnh trong khoảng 1 đến 6 lần áp suất khí quyển. Bên cạnh đó, họ cũng sẽ cần đến một hỗn hợp xúc tác gồm coban và oxyt titan.

Quá trình phản ứng chuyển đã thực sự chuyển CO₂ và nước trở lại thành hydrocarbon lỏng và oxy. Măc dù vậy, sản lượng trong các điều kiện ở mức khác nhau và sản sinh ra một số phụ phẩm.

Nhóm nghiên cứu trình bày hiệu suất cao nhất mà họ đạt được là khoảng 13%. Một hiệu suất chưa cao và sẽ gây nghi ngờ cho rất nhiều người. Lí do đến từ việc chúng ta chưa đánh giá được tính hiệu quả và giá thành để xây dựng điều kiện phản ứng, bao gồm năng lượng nhiệt, áp suất và xúc tác.

Tuy nhiên, có một điều đáng khích lệ ở nghiên cứu đó là họ tính đến sử dụng năng lượng Mặt Trời. Điều này có thể giảm chi phí để quay vòng CO₂ trong chu trình. Một gương parabol được nhóm nghiên cứu sử dụng để tập trung nhiệt và năng lượng.

Nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Texas, Hoa Kỳ

Rõ ràng là sẽ còn một thời gian rất dài nếu các nhà khoa học muốn kiên trì trên con đường của nghiên cứu này. Hiệu suất là điều đầu tiên cần phải được cải thiện. Bên cạnh đó, chất xúc tác oxyt titan được biết đến là không hoạt động hiệu quả trên toàn bộ dải phổ năng lượng Mặt Trời.

Trong thời đại ngày càng nhiều công nghệ năng lượng tái tạo, sẽ rất khó để thuyết phục chúng ta ủng hộ nghiên cứu sản xuất thêm nhiên liệu đốt. Nhiều khả năng quá trình đảo ngược này cũng sẽ không đạt được hiệu quả kinh tế. Dẫu vậy, trong tương lai chúng ta cũng sẽ để ý nhiều hơn đến công trình này, nếu nhóm nghiên cứu công bố được kết quả thuyết phục hơn.

Tham khảo Iflscience, Pnas