Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Xúc tiến khoa học và công nghệ thuộc trường Đại học Delaware đã phát hiện ra một quy trình mới gồm hai bước để tăng hiệu quả điện phân CO2, 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 đã được công bố trên tạp chí Nature Catalysis.

Nhóm nghiên cứu bao gồm Feng Jiao, phó giáo sư hóa học và kỹ thuật sinh học phân tử và các nghiên cứu sinh Matthew Jouny và Wesley Luc, đã chế tạo được một thiết bị chuyên dụng ba buồng gọi là máy điện phân, sử dụng điện để khử CO2 thành các phân tử nhỏ.

So với nhiên liệu hóa thạch, sử dụng điện là một phương thức thân thiện với môi trường và có chi phí phải chăng để thúc đẩy hoạt động của các quy trình hóa học nhằm sản xuất hóa chất và nhiên liệu thương mại. Các sản phẩm có thể bao gồm ethylene, được sử dụng để sản xuất nhựa và ethanol, một phụ gia nhiên liệu có giá trị.

Công nghệ điện phân cung cấp một lộ trình mới để đạt được khả năng chọn lọc cao với tốc độ phản ứng đáng kinh ngạc. Đây là một bước tiến quan trọng đối với các ứng dụng thương mại, PGS Jiao nói.

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

Thông qua phân tách quy trình thành hai bước, chúng tôi đã đạt được khả năng chọn lọc các sản phẩm đa cacbon ở mức cao hơn so với trong điện phân trực tiếp, PGS Jiao nói. Chiến lược phản ứng tuần tự có thể mở ra những phương thức mới để thiết kế các quy trình sử dụng CO2 hiệu 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 để giảm phát thải khí nhà kính bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời không thải cacbon.

Nguồn: Nasati