Sản xuất "xăng" từ khí CO₂ và ánh sáng mặt trời

Công nghệ mới của các nhà khoa học đến từ Mỹ có thể giúp tạo ra một loại nhiên liệu mới cho ô tô được "quang hợp" từ khí CO₂ và năng lượng Mặt trời.

Các phản ứng năng lượng Mặt trời có thể tạo ra khí carbon monoxide (CO) từ khí CO₂. Những phản ứng tương tự như vậy cũng có thể được sử dụng để biến nước thành khí hydro và oxy. Những chất khi được tạo ra này sau đó có thể phản ứng với nhau cùng với chất xúc tác để tạo ra nhiên liệu hydrocarbon theo một công nghệ được gọi là Fischer-Tropsch.

2 và ánh sáng mặt trời" src="https://khoahoc.news/commons/san-xuat-xang-tu-khi-co-sub-2-sub-va-anh-sang-mat-troi-n5eh26.jpg">
Máy sản xuất "xăng" từ CO₂ và năng lượng mặt trời ở bang New Mexico, Mỹ. 
(Ảnh: Telegraph).

Loại nhiên liệu hỗn hợp này cũng tương tự với các loại nhiên liệu đang được sử dụng cho ô tô hiện nay. Nếu loại nhiên liệu mới này được tạo ra hoàn toàn từ CO₂ trong bầu khí quyển, điều này sẽ giảm ô nhiễm không khí một cách đáng kể vì khí CO₂ sẽ được quay vòng thành một vòng tuần hoàn.

Các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia ở Albuquerque, bang New Mexico (Mỹ) đã tạo ra một hệ thống bao gồm một động cơ CR5, có khả năng lấy khí CO₂ thải ra từ các nhà máy phát điện. Trong tương lai, các nhà khoa học hy vọng có thể lấy khí CO₂ trực tiếp từ không khí.

Ngoài ra, hệ thống này cũng sử dụng một tấm gương cầu khổng lồ để thu năng lượng Mặt trời vào hai thùng chứa được phân cách bởi các vòng oxyt xeri.

Khi các vòng này quay chúng sẽ tạo nhiệt độ 1.500 độ C và giải phóng khí oxy vào một trong các thùng chứa. Sau đó các vòng oxyt xeri đã loại bỏ oxy được chuyển sang một thùng chứa khác có chứa khí CO₂. Phản ứng giữa các vòng oxyt xeri và khí CO₂ sẽ giúp tạo ra khí CO.

Từ những sản phẩm thu được các nhà khoa học sẽ kết hợp để tạo ra nhiên liệu hydrocarbon.

Trước đó, một nhóm nghiên cứu khác của Viện kỹ thuật liên bang Thụy Sỹ đã sử dụng một hệ thống tương tự như trên nhưng sử dụng oxyt canxi, oxyt kẽm và hơi nước để tạo ra khí hydro và CO. Ưu điểm hệ thống của các nhà khoa học Thụy Sỹ là có thể sử dụng khí CO₂ trong không khí.

Tuy nhiên, hiện tại cả hai hệ thống trên đang gặp phải nhưng vấn đề khó khăn. Hệ thống của nhóm ở New Mexico chỉ hoạt động được khoảng vài giây trong một lần, trong khi đó phiên bản của nhóm khoa học đến từ Thuỵ Sỹ chỉ có công suất rất nhỏ khoảng 10 Kw. Vì thế, cả hai hệ thống này cần phải được nghiên cứu cải thiện nếu như muốn áp dụng vào thực tế.

“Tạo ra nhiện liệu sạch từ năng lượng mặt trời đang là một hướng đi hứa hẹn giúp đảm bảo nguồn năng lượng của thể giới và giảm thiểu CO₂”, tiến sĩ Ken Caldeira thuộc Viện nghiên cứu Carnegie ở đại học Stanford (Mỹ) khẳng định.