Chất xúc tác có thể biến khí thải thành nhiên liệu

Nhóm nghiên cứu của Mỹ tình cờ phát hiện một chất xúc tác có thể biến CO₂ thành ethanol để sử dụng cho các loại động cơ.

Các nhà khoa học ở Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge, bang Tennessee, Mỹ, vừa vô tình phát hiện một phương pháp đơn giản biến CO₂ thành ethanol có thể sử dụng làm nhiên liệu, theo báo cáo công bố trên tạp chí ChemistrySelect hôm 28/9.

Trong khi cố gắng tìm chuỗi phản ứng hóa học phức tạp nhằm biến CO₂ thành nhiên liệu có ích, nhóm nghiên cứu nhận ra một chất xúc tác mà họ đưa vào để thúc đẩy phản ứng lại có thể tự thực hiện toàn bộ quá trình này.

Phản ứng biến CO₂ thành ethanol có thể ứng dụng trong công nghệ mới để ngăn biến đổi khí hậu. (Ảnh: Billy Wilson).

"Đây là một kết quả bất ngờ bởi việc tạo ra ethanol từ CO₂ với một chất xúc tác duy nhất là rất khó", Adam Rondinone, Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge, thuộc Bộ Năng lượng Mỹ, cho biết.

Chất xúc tác được tạo ra từ carbon, đồng và nitơ bằng cách đưa các hạt nano đồng vào cột cacbon phủ nitơ cao 50 – 80 nano mét. Sau khi cho dòng điện 1,2 Volt chạy qua, chất xúc tác này có thể biến CO₂ hòa tan trong nước thành ethanol, hợp chất hữu cơ được sử dụng rộng rãi như một loại nhiên liệu, có hiệu suất lên tới 63%.

"Bằng cách sử dụng công nghệ nano để sắp xếp các nguyên liệu thông thường, chúng tôi tìm ra cách hạn chế các phản ứng phụ và tạo ra sản phẩm mong muốn", Adam Rondinone giải thích.

Các nhà khoa học tham gia nghiên cứu. (Ảnh: ORNL).

Quá trình này mang nhiều ưu điểm hơn các phương pháp biến CO₂ thành nhiên liệu khác. Chất xúc tác được tạo ra từ các vật liệu rẻ tiền và có thể phản ứng ở nhiệt độ phòng với yêu cầu về điện thấp, do đó có thể áp dụng phương pháp này để mở rộng sản xuất ở quy mô công nghiệp.

"Quá trình này cho phép bạn sử dụng lượng điện dư thừa để sản xuất và tích trữ ethanol", Rondinone nói.

Ethanol có thể sử dụng cho máy phát điện và xe cộ. Nhóm nghiên cứu dự định nghiên cứu sâu hơn về phản ứng biến CO₂ thành ethanol và cố gắng làm tăng hiệu suất của nó.