Lượng khí thải CO2 trên Trái Đất ngày càng tăng. Liệu chúng ta có thể tận dụng chúng để tạo ra một chất có lợi như là năng lượng sạch cho con người không?

Lượng khí thải CO2 trên Trái Đất đã đạt mức kỷ lục 36 tỷ tấn. Đó là nguyên nhân gây ra tình trạng biến đổi khí hậu và nóng lên toàn cầu.Vậy làm thế nào để chuyển lượng khí thải này thành một chất có ích như là năng lượng sạch ?

Một nhóm các nhà nghiên cứu ở Trung Quốc đã phát hiện ra một loại vật liệu mới có thể chuyển khí carbon dioxide thành focmat.Chất này được làm từ lớp siêu mỏng của nguyên tố coban (ký hiệu Co và z = 27 trong bảng tuần hoàn). Đây là một loại chất khi bị cháy không có phụ gia độc hại và được sử dụng như một nguồn năng lượng sạch.

Theo các nhà khoa học, focmat có thể giúp chúng ta đối phó với 36 tỷ tấn khí thải CO2 mỗi năm do sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
Trong nhiều thập kỷ qua, các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu cách chuyển hóa CO2 thành một chất khác có lợi. Và những thử nghiệm ban đầu cho thấy Focmat như là một tia hy vọng mới.

Karthish Manthiram, một kỹ sư hóa học thuộc Viện Công nghệ California nói với William Herkewitz trên Popular Mechanics: "Đây là một bước đột phá, nền tảng để khoa học phát triển".

"Chúng ta cần có thêm thời gian để nghiên cứu ra một thiết bị có thể làm được việc này. Với công nghệ hiện đại như ngày nay, chúng ta có thể tin rằng thiết bị này sẽ xuất hiện trong tương lai gần”.

Vật liệu Focmat gồm bốn nguyên tử do các lớp siêu mỏng của kim loại coban nguyên chất và một sự kết hợp giữa coban oxide và coban tạo thành.

Trong quá trình khử electron – quá trình thêm một dòng điện nhỏ thông qua vật liệu này để thay đổi cấu trúc phân tử bên trong CO2, tạo ra một loại nhiên liệu đốt sạch.

Herkewitz giải thích, khi một dòng điện qua các vật liệu nano coban, nó sẽ làm cho các phân tử bên trong vật liệu tương tác với các phân tử chạy tự do qua CO2.

Điều này khiến các nguyên tử hydro gắn với các nguyên tử carbon từ khí CO2, làm cho một electron thêm vào được gắn với một trong các nguyên tử oxy của nó. Herkewitz cho biết: "Và CO2 sẽ thành CHOO-, hay focmat”.

Các thí nghiệm với focmat chỉ ra rằng nó có thể duy trì "mật độ ổn định trong khoảng 10 mili Ampe [focmat] trên mỗi cm vuông trong khoảng hơn 40 giờ. Có khoảng 90 phần trăm focmat chọn lọc tại một quá thế của chỉ 0,24 V".

Quá thế này là lượng năng lượng bị mất do các phản ứng điện hóa xảy ra chậm. Quá thế càng nhỏ thì càng tốt. Tuy nhiên để hiệu quả, nó có thể vừa duy trì quá thế nhỏ vừa duy trì tốc độ sản xuất nhiên liệu.

Manthiram, người nghiên cứu các biện pháp giảm lượng khí thải CO2 trả lời Popular Mechanics rằng vật liệu Focmat mới này không chỉ duy trì quá thế thấp mà tốc độ sản xuất focmat cũng khá cao. Hơn nữa, nó còn làm cho mọi thứ đều ổn định.

"Để tìm ra một chất thỏa mãn 3 điều kiện này rất hiếm và không hề dễ dàng. Đây cũng là chất tốt nhất mà chúng tôi đã tìm được cho đến nay”, ông cho biết.

Nhóm nghiên cứu thuộc Phòng thí nghiệm Quốc gia Hefei về Khoa học vật lý của Trung Quốc đã giới thiệu vật liệu mới này trên tạp chí Nature. Bước tiếp theo, nhóm sẽ nghiên cứu ra một thiết bị công nghệ có thể làm sạch bầu không khí của chúng ta.

Theo Trí Thức Trẻ