Loại bỏ carbon dioxide trong không khí bằng… pin

[Ngày Nay] - Các nhà khoa học vừa tìm ra cách loại bỏ carbon dioxide khỏi luồng không khí – công nghệ này mang ý nghĩa quan trọng trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu vô cùng căng thẳng hiện nay. Hệ thống mới này có thế hoạt động trên mọi mức độ khí chứa CO2, thậm chí khi mức độ CO2 xuống khoảng 400 phần triệu trong khí quyển.
Loại bỏ carbon dioxide trong không khí bằng… pin

Hầu hết các phương pháp loại bỏ carbon dioxide trong không khí đòi hỏi nồng độ CO2 phải cao, chẳng hạn như những phương pháp được tìm thấy trong khí thải từ các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Một vài biến thể có thể hoạt động với không khí có CO2 nồng độ thấp nhưng chưa hiệu quả. Ở phương pháp mới tìm ra, việc loại bỏ carbon dioxide tốn ít ăng lượng và tiết kiệm kinh tế hơn.

Kỹ thuật này dựa trên việc truyền không khí qua một chồng các tấm điện hóa tích điện. Nghiên cứu mới đã được đăng tải trên tạp chí Khoa học Năng lượng và Môi trường, thực hiện bởi nhà nghiên cứu của MIT - Sahag Voskian, T. Alan Hatton - GS Kỹ thuật Hóa học Ralph Landau.

Thiết bị mới này thực chất là một cục pin lớn chuyên hấp thụ carbon dioxide từ không khí (hoặc dòng khí khác) đi qua điện cực khi nó được sạc và sau đó giải phóng khí sạch khi nó được xả pin. Nói một cách đơn giản, thiết bị có kích cỡ lớn này là một loại pin đặc biệt có thể hấp thụ CO2 từ không khí hoặc một dòng không khí chạy qua điện cực của nó, và thải không khí sạch ra ngoài khi nó xả điện. Khi thiết bị hoạt động, nó sẽ thay đổi luân phiên giữa sạc và xả điện – đồng nghĩa với quá trình hấp thụ không khí và thải ra CO2 khi xả điện.

Khi pin sạc, các phản ứng điện hóa sẽ diễn ra bên trên bề mặt các điện cực. Bề mặt được phủ một lớp polyanthraquinone, một hợp chất được chế tạo ra từ ống nano carbon. Các điện cực sẽ mang bản chất “đói” CO2, sẵn sàng hút CO2 trong dòng không khí đầu vào, ngay cả khi lượng CO2 rất thấp. Theo ông Voskian: “Các phản ứng khác thường được sử dụng để thu giữ carbon đòi hỏi các bước xử lý hóa học trung gian hoặc chênh lệch áp suất, trong khi công nghệ này khá đơn giản”.

Trong một số nhà máy đóng chai nước giải khát, nhiên liệu hóa thạch được đốt cháy để tạo ra carbon dioxide cần thiết cung cấp cho thức uống. Một số nông dân cũng đốt khí đốt tự nhiên để sản xuất carbon dioxide nuôi cây trong nhà kính. Hệ thống công nghệ mới hứa hẹn có thể loại bỏ nhu cầu nhiên liệu hóa thạch trong các ứng dụng này và trong quá trình thực sự lấy khí nhà kính ra khỏi không khí. Ngoài ra, dòng carbon dioxide tinh khiết có thể được nén và bơm dưới lòng đất để xử lý lâu dài, hoặc thậm chí được chế tạo thành nhiên liệu thông qua một loạt các quá trình hóa học và điện hóa. “Quá trình hệ thống này sử dụng để thu giữ và giải phóng carbon dioxide là một cuộc cách mạng”, Voskian nói.

“Trong các thí nghiệm, chúng tôi đã cố gắng phát triển các công nghệ mới để giải quyết một loạt các vấn đề môi trường nhằm tránh sử dụng các nguồn năng lượng nhiệt, thay đổi áp suất hệ thống hoặc thêm hóa chất để hoàn thành chu trình tách và giải phóng. Công nghệ thu khí carbon dioxide này là một minh chứng rõ ràng cho sức mạnh của các phương pháp điện hóa chỉ cần dao động nhỏ trong điện áp dẫn đến sự phân tách”, Hatton nói thêm.

Trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã chứng minh hệ thống có thể chịu được ít nhất 7.000 chu kỳ xả sạc, với hiệu quả giảm 30% trong thời gian đó. Các nhà nghiên cứu ước tính rằng họ có thể dễ dàng cải thiện điều đó lên 20.000 đến 50.000 chu kỳ. Theo ước tính, chi phí 10 USD có thể mang lại 1 mét vuông điện cực.

Quảng Trị: Khẩn trương xử lý 3 sà lan mắc kẹt tại cầu Mỹ Chánh
Quảng Trị: Khẩn trương xử lý 3 sà lan mắc kẹt tại cầu Mỹ Chánh
(Ngày Nay) -  Ngay sau khi 3 sà lan bị nước lũ cuốn trôi, mắc kẹt tại khu vực cầu đường sắt và đường bộ Mỹ Chánh, UBND tỉnh Quảng Trị và Công an tỉnh đã khẩn trương chỉ đạo các lực lượng triển khai phương tiện, nhân lực, tập trung xử lý sự cố, bảo đảm an toàn các công trình giao thông và người dân trong khu vực.
Hạ tầng mềm nâng sức cạnh tranh điểm đến du lịch
Hạ tầng mềm nâng sức cạnh tranh điểm đến du lịch
(Ngày Nay) - Chính phủ đã ban hành Chương trình hành động thực hiện Nghị quyết số 26-NQ/TW ngày 22/8/2026 của Bộ Chính trị về phát triển du lịch Việt Nam trở thành ngành kinh tế mũi nhọn trong kỷ nguyên mới (Nghị quyết số 26-NQ/TW).
Ảnh minh họa
CDC cảnh báo phơi nhiễm bệnh dại gia tăng tại Mỹ
(Ngày Nay) - Số người phải điều trị dự phòng sau phơi nhiễm bệnh dại tại Mỹ đang tăng mạnh, Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa dịch bệnh Mỹ (CDC) cảnh báo bệnh dại gần như gây tử vong 100% khi xuất hiện triệu chứng, nhưng có thể phòng ngừa nếu được điều trị kịp thời.
Tổng thống Trump muốn Mỹ duy trì lãi suất thấp nhất thế giới
Tổng thống Trump muốn Mỹ duy trì lãi suất thấp nhất thế giới
(Ngày Nay) - Ngày 13/9, Tổng thống Mỹ Donald Trump nhắc lại quan điểm rằng Mỹ nên duy trì mức lãi suất thấp nhất thế giới, trong bối cảnh Chủ tịch Cục Dự trữ Liên bang Mỹ (Fed) Kevin Warsh, người được ông Trump lựa chọn, đang chịu sức ép mới về việc tăng chi phí vay.
Đi tìm lời giải thực chất cho bài toán nhập cư tại Australia
Đi tìm lời giải thực chất cho bài toán nhập cư tại Australia
(Ngày Nay) - Cùng với sức nóng của cuộc bầu cử Quốc hội dự kiến diễn ra vào tháng 11/2026, chính sách siết chặt nhập cư đang trở thành tâm điểm tranh luận gay gắt giữa các đảng phái chính trị tại Australia, kéo theo tâm lý bất an ngày càng lớn trong cộng đồng người nước ngoài.
Đức yêu cầu người Ukraine rời đi
Đức yêu cầu người Ukraine rời đi
(Ngày Nay) - Đồng lãnh đạo đảng cánh hữu Sự lựa chọn vì nước Đức (AfD), bà Alice Weidel mô tả gánh nặng từ việc nhà nước tiếp tục hỗ trợ người di cư Ukraine là “hoàn toàn không thể duy trì”, tuyên bố rằng người di cư Ukraine phải rời khỏi Đức.