Nghiên cứu ra hợp chất mới giúp biến CO2 thành năng lượng sạch

Các nhà khoa học vừa nghiên cứu ra một hợp chất có khả năng biến carbon dioxide (CO₂) thành carbon monoxide (CO), chất tiền đề để tạo ra một loại năng lượng sạch, mà không tạo ra những phụ phẩm thừa.

Trong nghiên cứu đăng trên tạp chí Science Advances, chất này được miêu tả có cấu trúc hỗn hợp kim loại và hữu cơ, rỗ như bọt biển và trong như pha lê.

Khi tiếp xúc với ánh sáng nhìn thấy được, chất này có thể chuyển CO₂ thành CO. Sau đó CO có thể được chuyển thành nhiên liệu lỏng, chất dung môi và các sản phẩm có ích khác.

Có nhiều phương pháp để khử CO₂ thành CO, nhưng các phương pháp trước đây đều tạo ra những phụ phẩm khó xử lý như H₂ hay metan (CH₄).

Khi tiếp xúc với ánh sáng nhìn thấy được, chất này có thể chuyển CO2 thành CO.

Do đó, nghiên cứu này đánh dấu bước tiến quan trọng trong công nghệ sản xuất ra nhiên liệu và những sản phẩm giàu năng lượng khác, sử dụng chất xúc tác là năng lượng Mặt Trời, đồng thời có thể giúp giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính mà không tạo ra các phụ phẩm.

Nghiên cứu do Phòng thí nghiệm Berkeley của Bộ Năng lượng Mỹ ở Bắc California và Đại học Công nghệ Nanyang (NTU) của Singapore hợp tác tiến hành.

Tại Phòng thí nghiệm Berkeley, các nhà khoa học đã phân rã các tiền chất của nickel trong dung dịch trimethylene glycol (C₆H₁₄O₄) rồi chiếu tia lase hồng ngoại không tập trung vào dung dịch này.

Điều này kích thích chuỗi phản ứng dây truyền trong dung dịch khi kim loại trong dung dịch hấp thụ ánh sáng. Phản ứng hình thành lên một chất hỗn hợp kim loại và hữu cơ.

Đặc biệt, chất hỗn hợp này sẽ thay đổi nếu thay đổi bước sóng của tia hồng ngoại, do đó đây được gọi là phản ứng kích hoạt bằng ánh sáng.

Trong khi đó, tại NTU, chất hỗn hợp được đưa thử vào một bình ga chứa đầy CO₂.

Với các phương pháp đo hiện đại, các nhà khoa học cho biết trong mỗi giờ ở nhiệt độ bình thường, mỗi gram chất hỗn hợp có khả năng sản xuất 400 ml CO.

Phát hiện này được cho là một sáng kiến nhằm tạo ra những nguồn năng lượng thay thế cho các loại nhiên liệu hóa thạch, đồng thời giúp giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính - nguyên nhân gây ra tình trạng nóng lên toàn cầu.