Phát triển chất xúc tác năng lượng mặt trời thu giữ khí metan tạo ra hydro và carbon tinh khiết

Khí metan có hiệu ứng nhà kính tệ hơn 80 lần so với carbon dioxide trong khoảng thời gian 20 năm và lượng khí thải đang tăng vọt ngay cả khi chúng ta bắt đầu giảm lượng CO2. Điều đó làm cho chất xúc tác thu giữ hydrocarbon mới, sử dụng năng lượng mặt trời của UCF trở thành ý tưởng rất hấp dẫn.

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Công nghệ Khoa học Nano, Đại học Central Florida và Viện Vũ trụ Florida cho biết đã tạo ra một chất xúc tác quang giàu boron, được thiết kế với các khiếm khuyết ở cấp độ nano hoặc những bất thường về cấu trúc, cho phép nó phân tách các chuỗi hydrocarbon như metan thành thành phần vô hại.

Đầu vào chỉ đơn giản là ánh sáng mặt trời và không khí chứa hydrocarbon. Sản phẩm đầu ra là hydro tinh khiết, có thể được sử dụng cho mọi mục đích năng lượng và carbon nguyên chất.

Điều quan trọng là quá trình này không tạo ra carbon dioxide hoặc carbon monoxide. Điều đó hoàn toàn trái ngược với các quy trình công nghiệp điển hình được sử dụng để sản xuất hydro hoặc khí tổng hợp từ metan và nước, vốn thải ra một lượng lớn chất này hoặc chất kia.

Chuyên gia xúc tác Richard Blair và nhà công nghệ nano Laurene Tetard đến từ UCF đã hợp tác thực hiện một số khám phá mới về xúc tác quang học thú vị.

Chuyên gia xúc tác UCF Richard Blair cho biết trong một thông cáo báo chí: “Phát minh đó thực sự là phát minh kép. Bạn thu được hydro màu xanh lá cây và loại bỏ metan. Bạn đang xử lý khí metan thành hydro và carbon nguyên chất có thể được sử dụng cho những thứ như pin. Quy trình của chúng tôi lấy khí nhà kính, khí metan và chuyển đổi nó thành thứ không phải khí nhà kính, hydro, carbon và loại bỏ khí metan khỏi chu trình”.

Nhóm nghiên cứu tin rằng công trình của họ có thể giảm đáng kể chi phí các chất xúc tác tạo ra năng lượng, mở rộng phạm vi tần số ánh sáng trong phạm vi có thể ​​chúng hoạt động và tăng hiệu quả quá trình quang xúc tác mặt trời. Nó không chỉ cho phép sản xuất công nghiệp hydro xanh hơn không cần nước mà còn có thể mang lại phương pháp khả thi về mặt thương mại để thu giữ trực tiếp khí metan trong khí quyển.

Khí metan là sản phẩm phụ không thể tránh khỏi của nông nghiệp, chất thải chôn lấp, cơ sở xử lý nước thải và một số quy trình công nghiệp chính. Nó rò rỉ ra lượng lớn ở bất cứ nơi nào các nhà sản xuất khí đốt tự nhiên khoan lấy nó, qua các đường ống và phụ kiện, nó di chuyển đến các hộ gia đình và ngành công nghiệp, nơi nó thường bị đốt cháy để tạo ra nhiều carbon dioxide hơn.

Biến đổi khí hậu đã bắt đầu gây ra sự gia tăng đáng kể lượng khí metan trong khí quyển do sự mở rộng của các vùng đất ngập nước nhiệt đới, từ đó nó được giải phóng do quá trình phân hủy cũng như sự tan băng của lớp băng vĩnh cửu ở vùng cực – nơi giữ lại một lượng lớn khí metan.

Đây là vấn đề lớn và ngày càng gia tăng, ý tưởng về công nghệ thu hồi khí metan chạy bằng năng lượng mặt trời có khả năng được triển khai xung quanh các địa điểm phát thải khí metan lớn đồng thời tạo ra nhiều dòng thu nhập chắc chắn là ý tưởng thú vị nếu chứng tỏ khả thi ở quy mô thương mại.

Hà My

https://vietq.vn/phat-trien-chat-xuc-tac-nang-luong-mat-troi-thu-giu-khi-metan-de-tao-ra-hydro-va-carbon-tinh-khiet-d213541.html