Posts

Lò phản ứng năng lượng mặt trời biến CO2 và rác thải nhựa thành sản phẩm hữu ích

Khí nhà kính và rác thải nhựa là hai trong số những vấn đề môi trường lớn nhất mà thế giới phải đối mặt hiện nay. Một lò phản ứng mới của Cambridge được thiết kế để xử lý cả hai vấn đề này cùng một lúc, chuyển đổi CO2 và chai nhựa đã qua sử dụng thành vật liệu hữu ích, cung cấp năng lượng hoàn toàn bằng ánh sáng mặt trời.

Khí CO2 trong khí quyển đang ở mức cao nhất trong hàng thiên niên kỷ, dẫn đến hậu quả nghiêm trọng về khí hậu. Trong khi đó, sự phụ thuộc của chúng ta vào nhựa đang gây ra sự tích tụ rất lớn ở các con sông, đại dương và mọi nơi từ cực này sang cực khác. Nghiên cứu trong cả hai lĩnh vực này đã dẫn đến việc nhà khoa học thiết kế các lò phản ứng chuyển đổi CO2 thu được hoặc chất thải nhựa thành dầu, nhiên liệu cũng như các hóa chất và vật liệu hữu ích khác.

Nhưng giờ đây các nhà khoa học tại Cambridge đã thiết kế lò phản ứng đầu tiên có thể xử lý cả hai chất ô nhiễm cùng một lúc. Thiết bị được tạo thành từ hai ngăn riêng biệt, một ngăn chứa nhựa và một ngăn chứa CO2, cũng như thiết bị trong mỗi ngăn hấp thụ năng lượng từ ánh sáng và sử dụng năng lượng đó để kích hoạt chất xúc tác chuyển đổi nguyên liệu thành thứ gì đó hữu ích hơn. Chất hấp thụ ánh sáng là perovskite – một vật liệu đầy hứa hẹn cho pin mặt trời, trong khi chất xúc tác có thể thay đổi tùy thuộc vào sản phẩm cuối cùng mong muốn.

Lò phản ứng năng lượng mặt trời mới của Cambridge có thể chuyển đổi đồng thời cả rác thải nhựa và CO2 thành các sản phẩm hữu ích. 

Tiến sĩ Motiar Rahaman, đồng tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: “Nói chung, quá trình chuyển đổi CO2 cần rất nhiều năng lượng, nhưng với hệ thống của chúng tôi, về cơ bản, bạn chỉ cần chiếu sáng vào nó và nó bắt đầu chuyển đổi sản phẩm có hại thành thứ gì đó hữu ích và bền vững. Trước khi có hệ thống này, chúng tôi không có bất cứ thứ gì có thể tạo ra các sản phẩm có giá trị cao một cách chọn lọc và hiệu quả”.

Trong các thử nghiệm, nhóm đã chứng minh rằng lò phản ứng có thể hoạt động hiệu quả trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường, chỉ sử dụng ánh sáng mặt trời để làm năng lượng. Chất xúc tác hợp kim đồng palađi có thể chuyển đổi chai nhựa PET thành axit glycolic, một hóa chất được sử dụng trong ngành mỹ phẩm. CO2 được chuyển đổi thành carbon monoxide bằng cách sử dụng hợp chất coban, khí tổng hợp sử dụng hợp kim đồng-indi và tạo thành bằng cách sử dụng một loại enzyme cụ thể.

Hơn nữa, lò phản ứng hoạt động rất hiệu quả. Nhóm nghiên cứu cho biết tốc độ sản xuất của nó hiệu quả hơn tới 100 lần so với các thiết bị sử dụng chất xúc tác chạy bằng năng lượng mặt trời khác. Các bước tiếp theo là phát triển lò phản ứng hơn nữa trong 5 năm tới để tạo ra các phân tử phức tạp hơn.

An Hạ
https://vietq.vn/lo-phan-ung-nang-luong-mat-troi-bien-ca-co2-va-rac-thai-nhua-thanh-cac-san-pham-huu-ich-d207184.html

Phát minh “xanh” biến khí nhà kính thành nhiên liệu lỏng

Một lò phản ứng điện phân được xây dựng tại Đại học Rice đã tái chế thành công carbon dioxide để tạo ra nhiên liệu lỏng tinh khiết có thể sử dụng trong năng lượng điện.

Các nhà khoa học hy vọng phát minh này sẽ hiệu quả trong việc tái sử dụng khí carbon dioxide và giúp trái đất thoát khỏi hiệu ứng nhà kính.


Phát mình này làm giảm carbon dioxide trong khí quyển và biến nó thành nhiên liệu có giá trị.

Carbon dioxide, tên hóa học là CO2, là loại khí thải gây ra hiệu ứng nhà kính, nguyên nhân làm cho trái đất nóng lên.

Lò phản ứng này được phát triển bởi Phòng thí nghiệm của kỹ sư hóa học và phân tử sinh học Haotian Wang, sử dụng carbon dioxide làm nguyên liệu tạo ra axit formic có độ tinh khiết cao.

Trước đây, axit formic được sản xuất bởi các thiết bị carbon dioxide truyền thống cần các bước thanh lọc tốn nhiều chi phí và năng lượng, Wang nói. Việc sản xuất trực tiếp nhiên liệu axit formic tinh khiết sẽ giúp thúc đẩy các công nghệ chuyển đổi carbon dioxide thương mại.

Wang đã gia nhập Trường Kỹ thuật Brown thuộc Đại học Rice vào tháng 1. Nhóm của ông theo đuổi các công nghệ biến khí nhà kính thành các sản phẩm hữu ích.

Qua các thử nghiệm, các nhà khoa học đã đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng khoảng 42%. Điều đó có nghĩa là gần một nửa năng lượng điện có thể được lưu trữ trong axit formic làm nhiên liệu lỏng.

“Axit formic là chất mang năng lượng. Pin nhiên liệu từ axit formic có thể tạo ra điện và phát thải carbon dioxide, thứ mà bạn có thể lấy và tái chế một lần nữa”, Wang nói.

“Nó cũng là nền tảng trong ngành công nghiệp kỹ thuật hóa học, làm nguyên liệu cho các hóa chất khác và là vật liệu lưu trữ cho hydro. Nó có thể nén khí hydro gấp gần 1.000 lần thể tích, mà điều đó đang là một thách thức lớn đối với những chiếc xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro”, Wang cho biết.

Theo Wang, việc giảm lượng khí carbon dioxide rất quan trọng bởi nó là tác nhân gây nên sự nóng lên toàn cầu. Giờ đây chúng ta có thể tạo ra một vòng khép kín biến carbon dioxide thành một năng lượng quan trọng mà không phát sinh ra thêm nó.

Theo moitruong.com.vn/Nhandan