Mỹ phát triển phương pháp thu CO₂ mới

Theo tin ngày 25/7 trang mạng ScienceDaily, nhóm nghiên cứu phòng thí nghiệm Lawrence Livermore quốc gia Mỹ đã lợi dụng dung dịch ionic liquid làm chất hấp thu CO₂, phát triển một phương pháp thu CO₂ mới sạch, ổn định và hiệu quả. Nghiên cứu được đăng trên tạp chí ChemSusChem trong số ra mới đây.

Cùng với sự nóng lên của khí hậu toàn cầu, các quốc gia đang nỗ lực giảm bớt lượng khí thải CO₂ từ nhiên liệu dầu đốt, phương pháp thu CO₂ đã trở thành đề tài nghiên cứu trọng điểm. Các kỹ thuật thu CO₂ chủ yếu sử dụng phương pháp hấp thu hóa học. CO₂ sẽ tạo ra phản ứng với amine, kết hợp dưới môi trường nhiệt độ thấp và sẽ tách ra khi nhiệt độ cao. Thông thường làm cho khí thải CO₂ thông qua dung dịch amine và phân ly CO₂, sau đó ở vị trí phù hợp gia nhiệt dung dịch amine giải phóng CO₂.

Hiện nay chỉ có một số ít nhà máy điện sử dụng than đều sử dụng monoethanolamine làm chất hấp thu CO₂. Monoethanolamine có tính xâm thực cao, phương pháp này cũng phải sử dụng đến những thiết bị lớn, hơn nữa chỉ có hiệu quả khi CO₂ ở trong điều kiện áp lực nhẹ và vừa. Vì thế, giá thành cũng như hiệu suất đều không lý tưởng.

Trong mấy năm trước, Maiti - nhà nghiên cứu thuộc phòng thí nghiệm này đi sâu nghiên cứu tìm ra chất hấp thu CO₂. Ông đã thử nghiệm mấy loại dung dịch ionic có thể phân giải CO₂ hiệu quả, thu thập được những số liệu giá trị. Không giống như những chất phân giải hữu cơ điển hình, dung dịch ionic thường không bị bay hơi, cho nên không tạo ra khí thải độc hại,sử dụng thuận tiện.

Ông còn phát hiện, khi sử dụng dung dịch ionic làm chất hấp thu CO₂, có thể khắc phục rất nhiều nhược điểm của monoethanolamine, sạch hơn so với bất kỳ phương pháp nào hiện nay, dễ sử dụng. Tính ổn định hóa học tốt, tính xâm thực thấp, áp lực bay hơi gần như bằng không, có thể tạo màng để sử dụng. Chủng loại dung dịch ionic rất nhiều, có thể chọn rất nhiều loại ionic có độ phân giải CO₂ cao. 

(Ảnh: Sciencenet)

Maiti đã thiết kế ra một công cụ tính toán phương pháp nhiệt lực học hóa học lượng tử, có thể tính toán ra khả năng phân giải hóa học CO₂ cho bất kỳ nồng độ nào, để đo hiệu suất thu CO₂ của chất phân giải trong dung dịch ionic. Những số liệu nghiên cứu trong mấy năm qua đã chứng minh, phương pháp này rất chính xác.

Theo nguồn tin cho biết, ông sử dụng phương pháp này tính ra một chất phân giải, độ phân giải CO₂ được đánh giá có hiệu quả nhất trong phòng thí nghiệm. Ông hy vọng với phương pháp tính toán chính xác này giúp cho các nhà khoa học sẽ phát hiện ra những chất phân giải tốt hơn, từng bước nâng cao hiệu quả thu được khí thải CO₂.