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.

Thiếu tá Hà Thanh thuyết minh phòng truyền thống cho các chiến sĩ mới.
Không phải cứ cầm súng mới là chiến đấu
(Ngày Nay) - Là một người vợ, một người mẹ nhưng trên hết là một người con của Tổ quốc, những nữ quân nhân luôn xứng đáng được tôn vinh với sự hi sinh cao cả cho sự nghiệp bền vững của dân tộc. Hơn 15 năm công tác tại quân đội, Thiếu tá Đinh Thị Hà Thanh luôn hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình, tỏa sáng với phẩm chất “Anh hùng - bất khuất - trung hậu - đảm đang”.
Ta đi theo ánh lửa từ trái tim mình...
Ta đi theo ánh lửa từ trái tim mình...
(Ngày Nay) - Tròn 80 năm xây dựng, chiến đấu và trưởng thành, dưới sự lãnh đạo tuyệt đối, trực tiếp về mọi mặt của Đảng, Quân đội nhân dân Việt Nam cùng với toàn dân đã lập nên những chiến công vĩ đại trong sự nghiệp giải phóng dân tộc, bảo vệ Tổ quốc.
Quân đội Ukraine thiếu hụt nhân lực nghiêm trọng
Quân đội Ukraine thiếu hụt nhân lực nghiêm trọng
(Ngày Nay) - Vào một buổi chiều giá lạnh gần đây tại thành phố Kovel, miền Tây Ukraine, một người đàn ông tóc bạc, mặc quân phục chuẩn bị lên tàu. Vài phút sau, tàu rời ga trong một hành trình dài về phía Đông đất nước, hướng đến tiền tuyến trong cuộc chiến với Nga.
Ảnh minh hoạ.
Nga phát triển phương pháp mới chống bệnh huyết khối
(Ngày Nay) - Các nhà khoa học thuộc Đại học Vật lý và Công nghệ Moskva và Trung tâm Khoa học Lâm sàng Liên bang về Y học Hóa lý mang tên Lopukhin trực thuộc Cơ quan Y Sinh Liên bang của Nga đã phát triển một phương pháp mới để phân tích các hoạt chất sinh học có tác dụng trong việc tìm kiếm thuốc chống đông máu - những chất ngăn chặn hình thành cục máu đông.
Tiết mục biểu diễn văn nghệ của các thành viên Tổ chức Giao lưu Văn hóa Việt Nam-Australia (VACEO). Ảnh: Lê Đạt/PV TTXVN tại Australia.
2024 là năm "bội thu" của ngoại giao văn hóa Việt Nam
(Ngày Nay) - Trao đổi văn học nghệ thuật, trao đổi văn hóa du lịch, giao lưu thể thao, trao đổi học thuật, trao đổi triển lãm và các hoạt động văn hóa khác là những biểu hiện chính của ngoại giao văn hóa.
“Việt Nam là bạn…”
“Việt Nam là bạn…”
(Ngày Nay) - Không chỉ bảo vệ vững chắc Tổ quốc, Quân đội nhân dân Việt Nam còn cử lực lượng tham gia hoạt động Gìn giữ Hòa bình Liên Hợp Quốc tại các quốc gia và khu vực đói nghèo, có xung đột vũ trang tại Châu Phi. Cùng với đó, bộ đội ta cũng từng lên đường hỗ trợ Thổ Nhĩ Kỳ khắc phục hậu quả động đất… Tại sao phải cử bộ đội đi lo những chuyện “thiên hạ”? Đó có phải là những việc làm phù phiếm và viển vông?