Nhiên liệu phản lực từ dioxit carbon giúp giảm ô nhiễm môi trường

Biến carbon dioxide thành nhiên liệu máy bay phản lực

Một quan điểm hiện đại hiện nay là đảo ngược tình huống, thay đổi bằng phương pháp biến carbon dioxide thành nhiên liệu máy bay phản lực. Một tổ hợp thiết bị chuyển đổi có thể chuyển hóa dioxit carbon thành một vòng tròn khai thác sử dụng được mô tả trong công trình nghiên cứu mới, được công bố trên tạp chí Nature Communications. Các nhà nghiên cứu có kế hoạch giảm ô nhiễm môi trường bằng giải pháp cung cấp cho các phương tiện bay trên không bằng loại nhiên liệu công nghệ tiên tiến này.

Vòng tròn nhiên liệu CO2 trong tương lai.

Việc chuyển đổi dioxit carbon hiệu quả phụ thuộc vào nhiệt độ và chất xúc tác cho phản ứng hóa học. Chất xúc tác mới, được TS Tiancun Xiao, nhà hóa học thuộc Đại học Oxford và các đồng nghiệp phát triển, chế tạo từ những vật liệu rẻ tiền như sắt và kali, được coi là một cải tiến sáng tạo, hiệu quả hơn hẳn so với những chất xúc tác, được sử dụng trong chuyển đổi carbon thành nhiên liệu hiện tại.

Khí carbonic được cung cấp từ một thiết bị trong phòng thí nghiệm, nhưng mục đích của các nhà khoa học là thu thập một lượng lớn khí carbon từ nhà máy hoặc trực tiếp thu thập từ không khí nhằm áp dụng nguyên tắc này cho sản xuất quy mô lớn trên thế giới.

Chuyển đổi khí carbon thành nhiên liệu phản lực giảm tác động tiêu cực đến môi trường

Carbon dioxide, thải ra trong quá trình sản xuất, từ các phương tiện giao thông, đốt nhiên liệu, cháy rừng và đốt nương làm rẫy, là nguồn khí gây hiệu ứng nhà kính phổ biến nhất làm tăng nhiệt khí quyển trên hành tinh.

Hấp thụ dioxit carbon, không cho phép xả thải ra môi trường làm giảm thiểu biến đổi khí hậu toàn cầu. Lượng khí thải carbon vào khí quyển trái đất tăng lên trong những thập kỷ gần đây và xu hướng khiến nhiệt độ môi trường toàn cầu sẽ nâng lên 2 độ C vào cuối thế kỷ này.

Theo nhóm khoa học do ông Xiao lãnh đạo: Phương pháp mới cũng rẻ hơn các phương pháp hiện nay nhằm biến nước thành khí hydro trong quy trình sản xuất nhiên liệu sạch, được gọi là quy trình hydro hóa do sử dụng ít năng lượng hơn.

Ông Xiao dự kiến phát triển nhà máy nhiên liệu động cơ phản lực, xây dựng liền kề với nhà máy thép hoặc xi măng hay nhà máy nhiệt điện sử dụng than, thu gom lượng khí thải carbon để sản xuất nhiên liệu.

Hấp thụ carbon dioxide từ không khí trực tiếp cũng có thể được sử dụng trong quá trình này. Các tác giả nghiên cứu khoa học khẳng định, chất xúc tác thực hiện kỹ thuật này có sẵn trên trái đất và cần ít bước hơn để tổng hợp những hóa chất có giá trị cao nếu so sánh với các phương pháp tạo nhiên liệu khác.

Các chuyên gia năng lượng cho rằng, nếu các nhà nghiên cứu có thể tìm ra cách chế tạo được một lượng nhỏ nhiên liệu phản lực trong phòng thí nghiệm, ý tưởng này sẽ thúc đẩy các nghiên cứu thực tế hình thành một ngành sản xuất công nghiệp, có thể chế tạo được nhiên liệu cho các động cơ phản lực.

Nền kinh tế carbon đang phát triển

Joshua Heyne, Phó Giáo sư Kỹ thuật Cơ khí và Hóa học thuộc Đại học Dayton, trả lời phỏng vấn của trang Wired cho rằng, khái niệm về một nền kinh tế carbon vòng tròn chắc chắn là một xu hướng sẽ phát triển mạnh mẽ trong tương lai.

TS Xiao, nghiên cứu viên cao cấp Oxford nhấn mạnh, nhiên liệu tổng hợp từ CO2 mới có thể cạnh tranh công bằng với các nhiên liệu mới, thay thế nhiên liệu hóa thạch. Kể từ năm 2006, Xiao thành lập Công ty nhiên liệu xanh Oxford Catalysts, hiện nay là Velocys.

Tại một cơ sở ở Anh, sử dụng rác thải đô thị làm nguyên liệu, Velocys sản xuất nhiên liệu máy bay tái tạo cho hai hãng Shell và British Airways, một nhà máy ở Mississippi khác cũng sản xuất nhiên liệu tái tạo diesel cho xe tải từ gỗ và giấy phế liệu.

Ông cho biết: "Hiện đang thảo luận với nhiều đối tác công nghiệp lớn về việc ứng dụng quy trình chuyển đổi carbon dioxide thành nhiên liệu mới nhất. Không có trở ngại nào đáng kể, nhưng quy trình này cần được tối ưu hóa và hiện đại hóa để đạt hiệu quả cao hơn".