Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Xúc tiến KH&CN thuộc trường Đại học Delaware (CCST) đã phát hiện ra một quy trình mới gồm hai bước để tăng hiệu quả điện phân CO2, một phản ứng hóa học được điều khiển bằng dòng điện có thể hỗ trợ sản xuất hóa chất và nhiên liệu có giá trị. Kết quả nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Catalysis.

Nhóm nghiên cứu do Feng Jiao, phó giáo sư hóa học và kỹ thuật sinh học phân tử dẫn đầu, đã gặt hái thành công nhờ chế tạo một thiết bị chuyên dụng ba buồng gọi là bình điện phân, sử dụng điện để khử CO2 thành các phân tử nhỏ hơn.

So với nhiên liệu hóa thạch, sử dụng điện là một phương pháp thân thiện với môi trường và phù hợp cho các quy trình hóa học sản xuất hóa chất và nhiên liệu thương mại. Các sản phẩm này trong đó có ethylene, có thể được sử dụng để sản xuất nhựa và ethanol, phụ gia nhiên liệu giá trị.

PGS Jiao cho rằng công nghệ điện phân này mở ra một hướng mới để đạt mục tiêu về tính chọn lọc cao với tốc độ phản ứng đáng kinh ngạc. Đây là một bước tiến quan trọng cho các ứng dụng thương mại.

Dù điện phân CO2 trực tiếp là phương pháp tiêu chuẩn để khử CO2, nhưng nhóm nghiên cứu đã tách quá trình điện phân thành hai bước, bao gồm khử CO2 thành CO và sau đó, khử CO thành các sản phẩm đa cacbon (C2+). Phương pháp 2 bước này có nhiều lợi thế hơn so với phương pháp thông thường.

PGS Jiao nói: Bằng cách biến đổi quy trình điện phân thành hai bước, chúng tôi đã đạt được mục tiêu về mức độ chọn lọc cao hơn so với điện phân trực tiếp, nhằm hướng đến các sản phẩm đa cacbon. Chiến lược phản ứng tuần tự có thể mở ra những phương thức mới để thiết kế các quy trình sử dụng CO2hiệu quả hơn.

Phối hợp với các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Thiên Tân ở Trung Quốc, nhóm nghiên cứu đang thiết kế một hệ thống giảm phát thải khí nhà kính hoạt động bằng năng lượng mặt trời được sản xuất theo cách không thải cacbon.

PGS Jiao cho rằng: Chúng tôi hy vọng nghiên cứu này sẽ làm cho công nghệ triển vọng này được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ hơn. Nhiều thách thức kỹ thuật vẫn cần được giải quyết, nhưng chúng tôi đang nghiên cứu chúng.

Nguồn: Vista