Phương pháp mới biến khí CO2 thành than ở nhiệt độ phòng

Than đá từ trước đến nay luôn là một nguồn thải lượng lớn CO2 ra ngoài môi trường, nhưng giờ đây các nhà khoa học đã biết cách làm ngược lại - Ảnh: Freight Waves

Theo đó, nhóm nghiên cứu từ Trường Đại học RMIT (Melbourne, Úc), sau nhiều năm thử nghiệm, đã công bố khả năng áp dụng phương pháp điện phân kim loại để biến CO₂ thành những hạt cacbon ngay trong nhiệt độ phòng.

Theo tạp chí khoa học Science, khí CO₂ sẽ được đưa vào một cốc thí nghiệm chứa dung dịch điện phân. Các nhà khoa học cho thêm vào bình điện phân một loại hỗn hợp kim loại lỏng đóng vai trò như một chất xúc tác đặc biệt.

Khi dòng điện đi qua hỗn hợp, CO₂ sẽ biến thành những mẩu rắn như một phần trong quá trình điện phân.

Hỗn hợp kim loại lỏng mà nhóm các nhà khoa học Trường Đại học RMIT sử dụng - với thành phần chính là bạc và xê-si - là mấu chốt trong việc biến CO₂ dạng khí thành cacbon dạng rắn.

Bởi lẽ, những năm gần đây, các nhà khoa học đã biết cách sử dụng một kim loại lỏng đóng vai trò thúc đẩy quá trình chuyển đổi trên, dẫu vậy, kim loại lỏng này chỉ hoạt động ở 600 độ C chứ không ở nhiệt độ phòng nên khó áp dụng.

Hỗn hợp kim loại lỏng với thành phần chính là bạc và xê-si (trên hình) là bí mật trong quá trình biến CO2 thành than đá ở nhiệt độ phòng - Ảnh: Trường ĐH RMIT

Hiện nay, thế giới vẫn có những cách thức giảm trực tiếp lượng CO₂ trong không khí, một trong số đó là phương pháp biến loại khí gây hiệu ứng nhà kín này thành dạng lỏng, sau đó đem lưu trữ và dùng cho mục đích công nghiệp.

Tuy nhiên, lưu trữ dưới dạng lỏng tạo ra ẩn chứa nhiều rủi ro, một trong số đó là việc rò rỉ ra môi trường cũng như nguy cơ cháy nổ.

Với phương pháp biến CO₂ thành cacbon dạng rắn - về bản chất như một loại than - việc lưu trữ sẽ dễ dàng hơn, đồng thời sẽ dễ sử dụng trong cả công nghiệp lẫn cuộc sống hằng ngày.

Đại diện nhóm các nhà khoa học của Trường Đại học RMIT cho rằng cần nhiều thí nghiệm chuyên sâu hơn nữa mới có thể áp dụng công nghệ này ở quy mô công nghiệp, tuy nhiên thành công bước đầu là rất đáng khích lệ.

Kết quả nghiên cứu được đăng trên tạp chí Nature Communications.

Hai nhà hóa học Torben Daeneke và Dorna Esrafilzahed là những người đảm nhiệm chính nghiên cứu biến CO2 thành than đá ở nhiệt độ phòng - Ảnh: Trường Đại học RMIT

Nhà hóa học, GS Torben Daeneke thuộc Trường Đại học RMIT, đồng thời là một trong hai người đảm nhiệm chính nghiên cứu lần này, chia sẻ: "Dù không thể quay ngược thời gian nhưng việc có thể biến CO₂ trở lại thành than đá và chôn chúng xuống mặt đất sẽ như việc quay đi ngược lại quá trình xả thải trước đây".

Trong khi đó, GS Dorna Esrafilzahed - trưởng nhóm nghiên cứu - cho biết thêm một lợi ích khác: quá trình chuyển đổi CO₂ thành than này còn có thể giữ được dòng điện mạnh, từ đó biến nó thành siêu tụ và có thể được sử dụng trong các phương tiện giao thông trong tương lai.

"Phụ phẩm của quá trình chuyển CO₂ thành than có thể dùng làm nhiên liệu tổng hợp trong công nghiệp" - GS Esrafilzahed nói.

Việc gia tăng sử dụng nhiện liệu hóa thạch sẽ khiến lượng khí carbon dioxide (CO2) toàn cầu tăng 2,7% trong năm 2018, cao hơn so mức 1,6% của năm ngoái và là mức cao nhất từ trước tới nay.