Hà Nội: 31°C
Thừa Thiên Huế: 30°C
Hải Phòng: 31°C
TP Hồ Chí Minh: 29°C
Quảng Ninh: 28°C

Phương pháp thu giữ carbon từ không khí rẻ tiền và hiệu quả

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Cambridge đã phát triển công nghệ thu giữ carbon với năng lượng thấp nhờ sử dụng than hoạt tính tích điện.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge đã thử điều chỉnh kỹ thuật sạc pin để cung cấp năng lượng cho than hoạt tính, loại than thường được sử dụng trong các bộ lọc nước gia đình. Họ phát hiện ra rằng khi thực hiện sạc miếng xốp (hay miếng bọt biển) làm từ than bằng các ion hình thành liên kết thuận nghịch với carbon dioxide hay CO2, vật liệu tích điện có thể thu giữ thành công CO2 trực tiếp từ không khí.

Kỹ thuật dùng miếng xốp bằng than tích điện để thu giữ CO2 cũng tiết kiệm năng lượng hơn so với các phương pháp thu giữ carbon hiện tại vì nó yêu cầu nhiệt độ thấp hơn nhiều. Kết quả được báo cáo trên tạp chí Nature.

Phương pháp thu giữ carbon từ không khí rẻ tiền và hiệu quả
Dùng than hoạt tính có thể là giải pháp hiệu quả để khử carbon trong không khí. Ảnh minh họa (Nguồn: IT)

Tiến sĩ Alexander Forse từ Khoa Hóa học Yusuf Hamied, người đứng đầu nghiên cứu, cho biết: “Thu giữ lượng khí thải carbon từ khí quyển là biện pháp cuối cùng, nhưng với tình trạng khẩn cấp về khí hậu đáng báo động hiện giờ, đó là giải pháp mà chúng ta cần khám phá. Điều đầu tiên và cấp bách nhất mà chúng ta phải làm là giảm phát thải khí carbon trên toàn thế giới, nhưng việc loại bỏ khí nhà kính cũng rất cần thiết để đạt được mức phát thải ròng bằng 0 và hạn chế những tác động tồi tệ nhất của biến đổi khí hậu. Thực tế là chúng ta phải làm mọi thứ có thể”.

Để thu giữ carbon dioxide trực tiếp từ không khí, việc sử dụng vật liệu giống như xốp là một phương pháp tiềm năng. Thế các phương pháp hiện tại với nhiều dạng vật liệu khác rất tốn kém, đòi hỏi nhiệt độ cao tức là tốn năng lượng và thiếu tính ổn định.

Forse cho biết: “Việc sử dụng vật liệu xốp để thu giữ carbon từ khí quyển đã được thực hiện với nhiều triển vọng. Chúng tôi muốn xem liệu than hoạt tính có thể là một lựa chọn hay không vì nó rẻ, ổn định và có thể sản xuất trên quy mô lớn”.

Than hoạt tính được sử dụng trong nhiều ứng dụng lọc, chẳng hạn như bộ lọc nước, nhưng thông thường nó không thể thu và giữ carbon dioxide từ không khí. Forse và các đồng nghiệp đề xuất rằng nếu than hoạt tính có thể được sạc, giống như pin, thì nó có thể là vật liệu thích hợp để thu giữ carbon.

Khi sạc pin, các ion tích điện sẽ được đưa vào một trong các điện cực của pin. Các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng việc nạp than hoạt tính bằng các hợp chất hóa học gọi là hydroxit (OH-) sẽ khiến nó thích hợp cho việc thu giữ carbon vì hydroxit tạo thành liên kết thuận nghịch với CO2.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng quy trình sạc giống như pin để sạc ion hydroxit vào một miếng xốp than hoạt tính rẻ tiền. Trong quá trình này, miếng xốp về cơ bản hoạt động giống như một điện cực trong pin và các ion hydroxit tích tụ trong các lỗ nhỏ của miếng xốp than. Khi kết thúc quá trình sạc, than được lấy ra khỏi “pin”, rửa sạch và sấy khô.

Các thử nghiệm về miếng xốp than được tích điện cho thấy nó có thể thu giữ thành công CO2 trực tiếp từ không khí nhờ cơ chế liên kết của các hydroxit.

Forse cho biết: “Đó là một cách mới để chế tạo vật liệu, sử dụng quy trình giống như pin. Và tốc độ thu giữ carbon dioxide đã tương đương với các vật liệu hiện tại. Nhưng điều hứa hẹn hơn nữa là phương pháp này có thể tiêu tốn ít năng lượng hơn nhiều vì chúng tôi không cần nhiệt độ cao để thu CO2 và tái tạo miếng xốp than”.

Tuy nhiên, quá trình không chỉ có mỗi vậy. Để thu carbon dioxide từ miếng bọt than phải thực hiện việc tinh chế và lưu trữ. Và để làm điều đó, vật liệu được nung nóng để đảo ngược liên kết hydroxit-carbon dioxide. Trong hầu hết các phương pháp hiện được sử dụng để thu giữ CO2 từ không khí, vật liệu cần được nung nóng đến nhiệt độ cao tới 900°C nên thường phải sử dụng khí tự nhiên.

Tuy nhiên, xốp tích điện do nhóm của trường Cambridge phát triển chỉ cần làm nóng đến 90-100°C là đủ. Đáng chú ý, mức nhiệt độ này có thể đạt được bằng cách sử dụng điện tái tạo nên phương pháp thu giữ carbon này hoàn toàn xanh. Hơn nữa, miếng xốp than hoạt tính được làm nóng thông qua hệ thống sưởi điện trở, về cơ bản làm nóng chúng từ trong ra ngoài, giúp quá trình này diễn ra nhanh hơn và ít tốn năng lượng hơn.

Tuy nhiên, vật liệu này vẫn có những hạn chế mà các nhà nghiên cứu hiện đang tìm cách giải quyết. Forse cho biết: “Chúng tôi hiện đang nỗ lực tăng lượng carbon dioxide có thể thu giữ được, đặc biệt là trong điều kiện ẩm ướt khiến hiệu suất giảm sút mạnh”.

Các nhà nghiên cứu cho biết phương pháp của họ có thể hữu ích trong các lĩnh vực ngoài khả năng thu giữ carbon, vì các lỗ trống trong miếng xốp làm từ than và các ion đưa vào chúng có thể được tinh chỉnh để thu giữ nhiều loại phân tử.

Forse cho biết: “Cách tiếp cận này là một ý tưởng điên rồ mà chúng tôi nghĩ ra trong thời gian phong tỏa vì COVID-19. Thật thú vị khi những ý tưởng này thực sự hoạt động. Phương pháp tiếp cận này mở ra cánh cửa tạo ra tất cả các loại vật liệu phục vụ cho các ứng dụng khác nhau, theo cách đơn giản và tiết kiệm năng lượng”.

Nguồn: Phương pháp thu giữ carbon từ không khí rẻ tiền và hiệu quả

An Đông (T/h)
moitruongvadothi.vn

Có thể bạn quan tâm

Tin mới nhất

Tin nhanh chứng khoán ngày 14/6: Xả mạnh cuối phiên, VN Index mất mốc 1.280 điểm

Tin nhanh chứng khoán ngày 14/6: Xả mạnh cuối phiên, VN Index mất mốc 1.280 điểm
Áp lực bán mạnh cuối phiên chiều đã khiến chỉ số lao dốc mạnh, mất mốc 1.280 điểm. Trong bối cảnh đỏ, nhóm công nghệ và xi măng lại ngược dòng đển tăng mạnh với nhiều sắc xanh, sắc tím.

Giải quyết ô nhiễm môi trường hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải

Giải quyết ô nhiễm môi trường hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải
Theo dự thảo kế hoạch thực hiện các nhiệm vụ giải quyết ô nhiễm môi trường hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải trên địa bàn tỉnh Hải Dương đã đưa ra 6 nhóm giải pháp

Phát huy vai trò nông dân tham gia bảo vệ môi trường ở TP Đà Nẵng

Phát huy vai trò nông dân tham gia bảo vệ môi trường ở TP Đà Nẵng
Các cấp Hội Nông dân trên địa bàn TP Đà Nẵng đẩy mạnh tuyên truyền, vận động hội viên nông dân tích cực tham gia bảo vệ môi trường, thích ứng với biến đổi khí hậu thông qua nhiều mô hình, hoạt động hiệu quả

Quận Hoàn Kiếm triển khai phương án thí điểm phân loại rác tại nguồn

Quận Hoàn Kiếm triển khai phương án thí điểm phân loại rác tại nguồn
Chiều 13-6, UBND quận Hoàn Kiếm triển khai phương án thí điểm mô hình quản lý, phân loại, thu gom, vận chuyển rác thải tại nguồn trên địa bàn.

Lạng Sơn: Triển khai thi hành Luật Tài nguyên nước

Lạng Sơn: Triển khai thi hành Luật Tài nguyên nước
UBND tỉnh Lạng Sơn mới đây đã ban hành Văn bản số 727/UBND-KT chỉ đạo triển khai thực hiện các văn bản quy định chi tiết thi hành Luật Tài nguyên nước số 28/2023/QH15.
VÀNG LÀ TIỀN TỆ HAY TÀI SẢN?

VÀNG LÀ TIỀN TỆ HAY TÀI SẢN?

Giá vàng tăng lên mức cao nhất mọi thời đại vào ngày thứ Hai (20/05), khi một loạt các yếu tố từ kỳ vọng hạ lãi suất của Mỹ, các biện pháp kích thích của Trung Quốc đến căng thẳng địa chính trị đã thúc đẩy nhu cầu kim loại quý. Giá vàng đã vượt đỉnh, chạm mức 2450 USD/ounce. Trong nước, giá vàng cũng tăng cao do ảnh hưởng của giá thế giới. Ngân hàng Nhà nước vẫn tiếp tục tiến hành đấu thầu vàng nhằm tăng cung, bình ổn thị trường vàng. Tại phiên đấu thầu lần thứ 8 do Ngân hàng Nhà nước tổ chức sáng ngày 21/05, có 9 ngân hàng và doanh nghiệp mua 7.900 lượng vàng miếng SJC (tương đương gần một nửa quy mô gọi thầu) với cùng mức giá 89,42 triệu đồng mỗi lượng. Một tháng qua, các doanh nghiệp, ngân hàng chi hơn 3.000 tỷ mua vào 35.000 lượng từ Ngân hàng Nhà nước. Trên thế giới coi vàng là một loại tài sản, trong khi ở Việt Nam, vàng lại có những tính chất riêng. Vậy vàng là tiền tệ hay tài sản, hãy cũng theo dõi phân tích của chúng tôi ngay sau đây về vấn đề này.
Cầu treo dành cho người đi bộ không có giá đỡ dài nhất thế giới

Cầu treo dành cho người đi bộ không có giá đỡ dài nhất thế giới

Cuộc thi ảnh, video "Việt Nam hạnh phúc"

Cuộc thi ảnh, video "Việt Nam hạnh phúc"

Những ngôi mộ gió ở Lý Sơn- Phần 2

Những ngôi mộ gió ở Lý Sơn- Phần 2

NORWAY - A Time-Lapse Adventure 4K

NORWAY - A Time-Lapse Adventure 4K

This is a time-lapse video resulting from a 15,000 km (almost 10,000 miles) long road trip and tens of thousands of images taken along the way over the last 5 months. The journey has covered all of Norway’s 19 counties, from the far south to the Russian border in the Northeast. The aim of this 5 minute short film is to show the variety of Norway, everything from the deep fjords in the Southwest, to the moon landscape in the North, the Aurora Borealis (Nothern Lights) and the settlements and cities around the country, both in summer and wintertime. The video shows some of the most scenic places in Norway, such as Lofoten, Senja, Helgelandskysten, Geirangerfjorden, Nærøyfjorden and Preikestolen.
NEW ZEALAND ASCENDING | 8K60

NEW ZEALAND ASCENDING | 8K60

Explore southern New Zealand in a journey from the dry highlands of canterbury to the lush rainforests of the westcoast and the rugged coastlines of the south to the highest peaks of the southern Alps. Captured in incredibly detailed 8K resolution and mastered at 60fps this video is aimed to bring you as close to the scenery as being just on location. Within the production-time of 16weeks, 185000 photos have been taken, 8TB of raw-material shot, over 220 hours of time captured, 8000km driven and over 1000 hours have been spent for post-production.
NOX ATACAMA | 8K

NOX ATACAMA | 8K

The Atacama desert is home to the darkest and cleanest skies in the world. A view to the nightsky rewards with uncountable numbers of stars and fantastic nebulas in one of the most quiet a empty places on earth. Not a single noise distracts from the grand show the nightsky has to offer. The environment is harsh though. Filmed in freezing temperatures, altitudes up to 5000m/16000ft, salt lakes and icy slopes, the Atacama is not friendly to life and equipment. Though it provides without doubt for epic and vast vistas of one of the greatest landscapes on earth.
Milky Way timelapse compilation & relaxation - 4K

Milky Way timelapse compilation & relaxation - 4K

The milky way is such a common subject to shoot for stills and timelapse. While many sequences feature wide-angle shots of our home galaxy, there seem to be lacking many close-ups (medium format, deep-sky timelapse). That's how I made the latter my specialty over the past 4 years, with a hand-crafted workflow that enabled me to produce some of the best detailed/colored time lapses of the milky way on the market for that resolution.
5 Minute Countdown Timer

5 Minute Countdown Timer

Need a 5 minute timer for your next event? Look no further! This timer is perfect for morning services, youth sessions, ceremonies, church meetings, and many other things! Enjoy this nice and simple universal design to fit whatever you need it for.