Theo thông cáo báo chí, các kỹ sư từ Đại học Delaware đã phát triển một phương pháp thu giữ 99% CO2 (Carbon Dioxide) từ không khí, bằng cách sử dụng 1 hệ thống điện hóa chạy bằng hydro. Ngoài việc thúc đẩy hiệu năng tổng thể của công nghệ thu giữ carbon, phương pháp mới cũng có thể giúp thúc đẩy việc sản xuất thương mại các cell nhiên liệu bền vững hơn.
Hệ thống mới này được phác thảo trong một 1 bài báo mới trên tạp chí Nature Energy, thực sự được ra đời từ những thất bại trong 1 dự án nghiên cứu khác. Nhóm đứng sau công nghệ này ban đầu đang nghiên cứu về cell nhiên liệu màng trao đổi hydroxit (HEM: hydroxide exchange membrane) – một giải pháp thay thế thân thiện hơn với môi trường và có giá cả phải chăng hơn so với những cell nhiên liệu truyền thống vốn dựa trên axit. Trong quá trình nghiên cứu công nghệ đó, nhóm nghiên cứu cũng vấp phải một trở ngại nghiêm trọng. Họ phát hiện ra rằng cell nhiên liệu HEM rất nhạy cảm với CO2 (carbon dioxide) trong không khí, khiến những viên pin khó có thể hoạt động bình thường.
Sau đó vài năm, trong quá trình tìm đủ mọi cách để chống lại tác động của CO2 lên cell nhiên liệu HEM, các nhà nghiên cứu giờ đây đã tận dụng nó để mang đến một ích lợi cho môi trường chúng ta. Brian Setzler, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: “Khi tìm hiểu kỹ về cơ chế, chúng tôi nhận ra rằng các cell nhiên liệu đang thu giữ từng chút khí carbon dioxide vào bên trong chúng. Chúng thật sự rất tốt trong việc phân tách nó sang phía bên kia.”
Nhóm nghiên cứu đã tận dụng quy trình “tự thanh tẩy” được tích hợp trong các cell nhiên liệu HEM để tạo ra 1 bộ phân tách CO2 , có thể được đặt ngược dòng từ các ngăn xếp chồng cell nhiên liệu của chúng. Giáo sư Yushan Yan của Đại học Quốc gia Mỹ, đồng thời là trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Hóa ra, cách tiếp cận của chúng tôi rất hiệu quả. Chúng tôi có thể thu giữ 99% CO2 ra khỏi không khí trong một lần di chuyển qua nếu có thiết kế và thiết lập phù hợp.”
Hiện tại, nhóm nghiên cứu đã có 1 hệ thống nhỏ gọn hơn, có khả năng lọc lượng không khí lớn hơn. Theo các nhà nghiên cứu, thiết bị nguyên mẫu ban đầu với kích thước bằng lon nước ngọt của họ có khả năng lọc khoảng 10 lít không khí mỗi phút và loại bỏ khoảng 98% COD2. Hơn nữa, họ phát hiện ra rằng 1 cell điện hóa nhỏ hơn với kích thước 2x2 inch có thể được sử dụng để loại bỏ khoảng 99% CO2 liên tục trong không khí với tốc độ khoảng 2 lít mỗi phút.
Nguyên mẫu của nhóm nghiên cứu được thiết kế để lọc khí CO2 ra khỏi khí thải của 1 chiếc xe. Tuy vậy, nó cũng có thể áp dụng cho một số ứng dụng khác, kể cả máy bay, tàu vũ trụ và tàu ngầm.
Dẫu hệ thống mới có tiềm năng to lớn trong việc cải thiện thu giữ carbon nói chung, thế nhưng, một số nhà khoa học cảnh báo rằng việc thu giữ carbon này sẽ không đủ để ngăn chặn tình trạng khủng hoảng khí hậu. Thực tế, vào hồi tháng 7 năm ngoái, các nhà khoa học từ Trung tâm Luật Môi trường Quốc tế Mỹ đã viết rằng thu giữ cardbon là một “mối phân tâm nguy hiểm”, có thể được sử dụng như một cái cớ để làm chậm quá trình loại bỏ tiêu thụ nguyên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, một số dự án thu giữ carbon lớn hiện đnag được thực hiện, bao gồm 1 cơ sở thu giữ carnon mới ở Scotland với mục tiêu loại bỏ lên đến 1 triệu tấn CO2 từ khí quyển mỗi năm.
Nguồn: Interesting Engineering
Sau đó vài năm, trong quá trình tìm đủ mọi cách để chống lại tác động của CO2 lên cell nhiên liệu HEM, các nhà nghiên cứu giờ đây đã tận dụng nó để mang đến một ích lợi cho môi trường chúng ta. Brian Setzler, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: “Khi tìm hiểu kỹ về cơ chế, chúng tôi nhận ra rằng các cell nhiên liệu đang thu giữ từng chút khí carbon dioxide vào bên trong chúng. Chúng thật sự rất tốt trong việc phân tách nó sang phía bên kia.”
Hiện tại, nhóm nghiên cứu đã có 1 hệ thống nhỏ gọn hơn, có khả năng lọc lượng không khí lớn hơn. Theo các nhà nghiên cứu, thiết bị nguyên mẫu ban đầu với kích thước bằng lon nước ngọt của họ có khả năng lọc khoảng 10 lít không khí mỗi phút và loại bỏ khoảng 98% COD2. Hơn nữa, họ phát hiện ra rằng 1 cell điện hóa nhỏ hơn với kích thước 2x2 inch có thể được sử dụng để loại bỏ khoảng 99% CO2 liên tục trong không khí với tốc độ khoảng 2 lít mỗi phút.
Nguyên mẫu của nhóm nghiên cứu được thiết kế để lọc khí CO2 ra khỏi khí thải của 1 chiếc xe. Tuy vậy, nó cũng có thể áp dụng cho một số ứng dụng khác, kể cả máy bay, tàu vũ trụ và tàu ngầm.
Dẫu hệ thống mới có tiềm năng to lớn trong việc cải thiện thu giữ carbon nói chung, thế nhưng, một số nhà khoa học cảnh báo rằng việc thu giữ carbon này sẽ không đủ để ngăn chặn tình trạng khủng hoảng khí hậu. Thực tế, vào hồi tháng 7 năm ngoái, các nhà khoa học từ Trung tâm Luật Môi trường Quốc tế Mỹ đã viết rằng thu giữ cardbon là một “mối phân tâm nguy hiểm”, có thể được sử dụng như một cái cớ để làm chậm quá trình loại bỏ tiêu thụ nguyên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, một số dự án thu giữ carbon lớn hiện đnag được thực hiện, bao gồm 1 cơ sở thu giữ carnon mới ở Scotland với mục tiêu loại bỏ lên đến 1 triệu tấn CO2 từ khí quyển mỗi năm.
Nguồn: Interesting Engineering
