Sản xuất ethanol lỏng từ carbon monoxide (CO)

Ethanol hay cồn được xem là một nhiên liệu thay thế thân thiện với môi trường hơn so với nhiên liệu hóa thạch ngoại trừ những hạn chế của nó. Phương pháp sản xuất ethanol phổ biến là lên men đường hay ngũ cốc với men rượu. Tuy nhiên, các loại cây trồng làm nguyên liệu như bắp (ngô) thường phải mất thời gian thu hoạch, chiếm nhiều diện tích trồng trọt và cần đến nhiều nước và phân bón. Hôm nay, các nhà khoa học tại đại học Stanford đã nghĩ ra một phương pháp sản xuất ethanol lỏng từ khí carbon monoxide (CO).

Công nghệ này được phát triển bởi phó giáo sư hóa học Matthew Kanan và sinh viên tốt nghiệp Christana Li. Trong khi ethanol được chiết xuất từ quá trình lên men thì kỹ thuật của họ lại sử dụng nước bão hòa với khí CO và đặt dung dịch này trong một pin điện hóa ở nhiệt độ phòng.

Cũng giống như các loại pin nhiên liệu khác, pin nước-CO có 2 điện cực âm và dương để luân chuyển dòng điện. Trong trường hợp của pin nhiên liệu hydro, dòng điện có thể chuyển đổi nước chứa bên trong pin thành khí oxy và hydro. Bằng việc sử dụng cực âm làm từ một oxide đồng, Kanan và Li đã có thể khử CO trong nước thành ehtanol và acetate.

Với các cực âm bằng đồng thông thường, hiệu suất chuyển đổi chỉ đạt khoảng 1/10. Kanan giải thích rằng: "Các điện cực đồng thông thường chứa các hạt nano xếp chồng lên nhau. Oxit đồng ngược lại có cấu tạo từ các tinh thể nano đồng và tất cả đều được liên kết với nhau trong một mạng lưới liền mạch với các ranh giới được xác định rõ". Cấu trúc này cho phép đồng sử dụng đến 57% dòng điện để tạo ra ethanol và acetate theo Stanford và đây là một con số khá ấn tượng.

Tuy nhiên, sẽ còn tuyệt vời hơn nếu dòng điện sử dụng trong quá trình có thể được lấy từ các nguồn năng lượng tái tạo và nếu CO có thể được dẫn xuất từ một nguồn xanh hơn so nhiên liệu hóa thạch. Đây cũng là điều các nhà nghiên cứu đang hướng đến cùng với việc tăng hiệu suất quy trình. Họ cũng đang tìm cách sử dụng công nghệ để sản xuất các nhiên liệu khác ngoài ethanol.

TIN CŨ HƠN
Sóng biển đóng vai trò quan trọng trong việc bẫy khí nhà kính

Sóng biển đóng vai trò quan trọng trong việc bẫy khí nhà kính

Trong nhiều thập kỷ qua, các nhà khoa học đã nghiên cứu ảnh hưởng của các đại dương trên thế giới trong việc hấp thụ khí nhà kính.

Đăng ngày: 02/12/2025
Nhà khoa học tìm ra cách tái chế chai nhựa thành dầu diezel

Nhà khoa học tìm ra cách tái chế chai nhựa thành dầu diezel

Các nhà khoa học vừa tìm ra phương pháp mới để biến chất thải nhựa thành nhiên liệu lỏng. Đây là cách sử dụng ít nhiên liệu hơn so với các phương pháp trước đó và tạo ra sản phẩm cuối cùng có chất lượng tốt hơn.

Đăng ngày: 30/11/2025
Vỏ Trái đất bất ổn theo thời gian

Vỏ Trái đất bất ổn theo thời gian

“Kết quả nghiên cứu của chúng tôi đã thách thức quan niệm cho rằng tốc độ di chuyển của các đĩa kiến tạo ổn định theo thời gian”, theo Phys.Org dẫn lời Kent Condie, giáo sư của Viện Mỏ và Công nghệ New Mexico (Mỹ).

Đăng ngày: 27/11/2025
Những hang động nổi tiếng trên thế giới

Những hang động nổi tiếng trên thế giới

Những thay đổi về thời tiết, những cơn địa chấn, những tác động của thiên nhiên... qua thời gian dài đã tạo nên những hang động tự nhiên tuyệt vời trên thế giới khiến con người phải kinh ngạc.

Đăng ngày: 22/11/2025
Tại sao bầu trời có màu xanh?

Tại sao bầu trời có màu xanh?

Mỗi màu sắc tương ứng với 1 bước sóng, tần số và mang năng lượng khác nhau. Ánh sáng tím có bước sóng ngắn nhất trong dải quang phổ khả kiến.

Đăng ngày: 19/11/2025
Những điều bạn chưa biết về đất hiếm

Những điều bạn chưa biết về đất hiếm

Chắc rất nhiều bạn đã nghe nói về đất hiếm, kim loại "quý hơn vàng" giúp kinh tế Trung Quốc tăng trưởng phi mã. Vậy đất hiếm là gì? Tại sao nó lại đắt như vậy? Mời bạn cùng tìm hiểu về đất hiếm qua bài viết dưới đây.

Đăng ngày: 18/11/2025
Vì sao nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa?

Vì sao nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa?

Khí hậu nước ta rất độc đáo: khí hậu nóng nhưng không khô hạn như Tây Nam Á, Bắc Phi. Nóng ẩm nhưng không nóng ẩm quanh năm như các quần đảo ở Đông Nam Á.

Đăng ngày: 08/11/2025
Khoa Học News