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.

Vui xuân Bính Ngọ - Sắc màu văn hóa Hưng Yên
Vui xuân Bính Ngọ - Sắc màu văn hóa Hưng Yên
(Ngày Nay) - Tiếp nối sứ mệnh bảo tồn và lan tỏa các giá trị di sản, Bảo tàng Dân tộc học Việt Nam giới thiệu chương trình “Vui xuân Bính Ngọ: Sắc màu văn hóa Hưng Yên” . Sự kiện sẽ diễn ra trong hai ngày mồng 5 và mồng 6 Tết (tức ngày 21 & 22/02/2026), hứa hẹn mang đến một không gian Tết truyền thống kết hợp cùng những trải nghiệm thú vị khám phá di sản văn hóa Hưng Yên, đáp ứng nhu cầu tìm hiểu văn hóa của công chúng trong dịp nghỉ lễ.
Thăm làng dược liệu độc nhất vô nhị tại Việt Nam
Thăm làng dược liệu độc nhất vô nhị tại Việt Nam
(Ngày Nay) - Làng Nghĩa Trai có tuổi đời gần 1.000 năm nổi tiếng với nghề trồng và chế biến dược liệu truyền thống, đặc biệt hoa cúc chi "tiến vua," mệnh danh là “làng dược liệu” độc nhất vô nhị của Việt Nam.
Olympic mùa Đông 2026: Bước ngoặt cho tương lai
Olympic mùa Đông 2026: Bước ngoặt cho tương lai
(Ngày Nay) - Sau hơn 2 tuần tranh tài sôi động, Thế vận hội mùa Đông Milan-Cortina 2026 đã khép lại, để lại dấu ấn sâu đậm không chỉ ở thành tích mà còn ở tinh thần thể thao, những câu chuyện nhân văn và định hình lại cách tổ chức Olympic trong tương lai. Chủ tịch Ủy ban Olympic quốc tế (IOC) Kirsty Coventry nhận định kỳ đại hội này đã “vượt mọi kỳ vọng”, trở thành minh chứng cho sức sống bền bỉ của phong trào Olympic trong bối cảnh thế giới nhiều biến động.
Phát triển mô hình AI thúc đẩy thám hiểm không gian sâu
Phát triển mô hình AI thúc đẩy thám hiểm không gian sâu
(Ngày Nay) - Các nhà nghiên cứu đa ngành của Đại học Thanh Hoa (Trung Quốc) đã phát triển một mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) dành cho việc chụp ảnh thiên văn, giúp tăng cường đáng kể khả năng quan sát những vùng sâu thẳm nhất của vũ trụ.
Đoàn rước kiệu Lễ Tế.
Linh thiêng Lễ hội Đền Mẫu Âu Cơ
(Ngày Nay) -  Ngày 23/2 (tức mùng 7 tháng Giêng), nhân ngày “Tiên Giáng”, xã Hiền Lương, tỉnh Phú Thọ tổ chức Lễ dâng hương tưởng niệm, thành kính tri ân công đức Tổ Mẫu Âu Cơ.