Các nhà khoa học phát triển quy trình thu giữ và lưu trữ carbon dễ dàng và rẻ

Vật liệu mới này có thể được sử dụng để thu khí thải từ xe.
Các nhà khoa học phát triển quy trình thu giữ và lưu trữ carbon dễ dàng và rẻ
Một cơ sở lưu trữ và thu giữ carbon. Nguồn: martin_33 / IStock

Thu giữ carbon dioxide từ khói thuốc là mục tiêu chính của Hoa Kỳ và các quốc gia khác khi họ không ngừng tìm cách giảm phát thải khí nhà kính. Giờ đây, các nhà khoa học Berkeley đã sử dụng một loại polymer rẻ tiền gọi là melamine để tạo ra một phương pháp rẻ, dễ dàng và tiết kiệm năng lượng để thực hiện điều đó.

Một quy trình linh hoạt với nhiều ứng dụng

Quá trình này rất linh hoạt đến mức các nhà nghiên cứu cho rằng nó thậm chí có thể được thu nhỏ để thu lại lượng khí thải từ khói xe hoặc các nguồn carbon dioxide di động khác. Hơn hết, vật liệu mới rất đơn giản để tìm nguồn và chế tạo.

“Chúng tôi muốn nghĩ về một vật liệu thu giữ carbon được lấy từ những nguồn thực sự rẻ và dễ kiếm. Và vì vậy, chúng tôi quyết định bắt đầu với melamine, ”Jeffrey Reimer, Giáo sư Trường Cao học thuộc Khoa Hóa học và Kỹ thuật Phân tử Sinh học tại Đại học California, Berkeley, và một trong những tác giả tương ứng của bài báo, cho biết trong một tuyên bố.

Mạng lưới xốp melamine mới hiệu quả đến mức nó thu giữ carbon dioxide cũng như các khung kim loại-hữu cơ (MOF) nhưng sử dụng các nguyên liệu rẻ hơn, dễ chế tạo hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.

Vật liệu rẻ hơn nhưng hiệu quả hơn

“Trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung vào thiết kế vật liệu rẻ hơn để thu giữ và lưu trữ cũng như làm sáng tỏ cơ chế tương tác giữa CO2 và vật liệu,” Haiyan Mao, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại UC Berkeley, tác giả đầu tiên của bài báo, cho biết. “Công việc này tạo ra một phương pháp công nghiệp hóa chung theo hướng thu giữ CO2 bền vững bằng cách sử dụng các mạng lưới xốp”.

ADDVIDEO

Nghiên cứu sâu hơn cho thấy rằng việc bổ sung axit cyanuric trong phản ứng trùng hợp của vật liệu mới đã làm tăng kích thước lỗ rỗng đáng kể và cải thiện hoàn toàn hiệu quả thu giữ CO2: Các thử nghiệm tiếp theo cho thấy gần như tất cả carbon dioxide trong hỗn hợp khí thải mô phỏng đã được hấp thụ trong vòng khoảng 3 phút khi sử dụng kỹ thuật này.

“Những gì Haiyan và các đồng nghiệp của cô ấy đã thể hiện chính xác cách CO2 phản ứng với chúng, và rằng với sự hiện diện của axit cyanuric, cô ấy có thể luân chuyển CO2 tới và tốc độ hấp thụ CO2 khá nhanh, so với một số vật liệu khác. Vì vậy, tất cả các khía cạnh thực tế ở quy mô phòng thí nghiệm của vật liệu thu nhận CO2 này đã được đáp ứng, nó cực kỳ rẻ và dễ chế tạo".

Mao nói: “Sử dụng các kỹ thuật cộng hưởng từ hạt nhân ở trạng thái rắn, chúng tôi đã làm sáng tỏ một cách có hệ thống ở cấp độ nguyên tử, chưa từng thấy về cơ chế phản ứng của mạng lưới vô định hình với CO2”.

Quốc Huy
Theo Interesting engineering
CÙNG CHUYÊN MỤC
ĐỌC THÊM