Biến khí thải CO2 thành nhiên liệu

Dân trí Các nhà khoa học và các nhà hoạch định chính sách trên toàn thế giới đang cố gắng hạn chế tốc độ gia tăng biến đổi khí hậu và tập trung vào thủ phạm chính là carbon dioxide (CO2).

Được tạo ra từ quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch tại các nhà máy điện và động cơ ô tô, CO2 tiếp tục tích lũy trong khí quyển và làm ấm hành tinh. Tuy nhiên, rừng và các loài thực vật khác đang thu giữ CO2 từ khí quyển và biến chúng thành đường tích trữ năng lượng.

Trong nghiên cứu mới của Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ và Đại học Illinois tại Chicago, các nhà nghiên cứu đã tìm ra giải pháp tương tự nhằm chuyển đổi CO2 thành nguồn năng lượng hữu dụng bằng việc sử dụng ánh sáng mặt trời.

Biến khí thải CO2 thành nhiên liệu - 1

Một trong những thách thức lớn trong việc cô lập CO2 đó là nó tương đối trơ về mặt hóa học. Nhà hóa học Larry Curtiss thuộc Argonne cho biết, khó có thể biến đổi CO2 thành một cái gì đó khác.

Để đưa CO2 vào trong cái gì đó, có thể là một loại nhiên liệu sử dụng được, Curtiss và các đồng nghiệp của ông cần phải tìm một chất xúc tác - một hợp chất đặc biệt mà có thể làm cho CO2 phản ứng dễ dàng hơn. Khi biến đổi CO2 từ khí quyển thành đường, thực vật đã sử dụng chất xúc tác hữu cơ được gọi enzyme; còn các nhà nghiên cứu đã sử dụng một hợp chất kim loại được gọi là vonfram diselenide, được nắn thành từng mảnh nhỏ có kích thước nanô để tối đa hóa diện tích bề mặt và để lộ các cạnh phản ứng của nó.

Trong khi thực vật sử dụng chất xúc tác của chúng để sản xuất đường, thì các nhà nghiên cứu thuộc phòng thí nghiệm Argonne đã sử dụng chất xúc tác của họ để biến đổi carbon dioxide thành carbon monoxide. Mặc dù carbon monoxide cũng là một loại khí nhà kính, nó phản ứng mạnh hơn nhiều so với carbon dioxide và các nhà khoa học đã có những biện pháp để chuyển đổi carbon monoxide thành nhiên liệu có thể sử dụng, chẳng hạn như methanol. Nhà vật lý Peter Argonne Zapol, một tác giả của nghiên cứu cho biết: "việc tạo ra nhiên liệu từ carbon monoxide có nghĩa là "xuống dốc" một cách hăng hái, trong khi cố gắng tạo ra trực tiếp từ carbon dioxide có nghĩa là cần phải đi 'lên dốc".

Mặc dù phản ứng chuyển hóa carbon dioxide thành carbon monoxide khác với những gì thấy trong tự nhiên, nó đòi hỏi các yếu tố đầu vào cơ bản giống nhau như quá trình quang hợp. Curtiss cho biết: "trong quá trình quang hợp, cây cần năng lượng từ ánh sáng, nước và carbon dioxide để tạo ra nhiên liệu cho chúng, trong thí nghiệm của chúng tôi, các thành phần là như nhau, tuy nhiên sản phẩm là khác nhau".

Việc thiết lập phản ứng giống với thiên nhiên, nhóm nghiên cứu có thể xây dựng một "chiếc lá nhân tạo" mà có thể hoàn thành lộ trình phản ứng gồm ba bước. Trong bước đầu tiên, các photon đến gồm các chùm ánh sáng được chuyển đổi thành các cặp electron tích điện âm và các lỗ tương ứng tích điện dương, sau đó tách rời nhau. Trong bước thứ hai, các lỗ phản ứng với các phân tử nước, tạo ra các proton và các phân tử oxy. Cuối cùng, các proton, electron và CO2 tất cả phản ứng với nhau để tạo ra carbon monoxide và nước.

Zapol cho biết: "Chúng tôi đốt rất nhiều loại hydrocacbon khác nhau - như than đá, dầu hoặc xăng - để tìm ra một giải pháp sản xuất nhiên liệu hóa học kinh tế, có thể sử dụng lại nhiều lần hơn nhờ sự hỗ trợ của ánh sáng mặt trời có thể có tác động lớn".

Hướng tới mục tiêu này, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, các phản ứng xảy ra với năng lượng bị mất ở mức tối thiểu - phản ứng rất hiệu quả. Zapol cho rằng: “phản ứng kém hiệu quả là năng lượng để tái sinh khí CO2 cao hơn, do đó, hiệu quả của phản ứng là rất quan trọng". Theo Curtiss, chất xúc tác vonfram diselenide cũng khá bền, kéo dài trong hơn 100 giờ. Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Science. Phần lớn việc thử nghiệm được thực hiện tại Đại học Illinois tại Chicago, còn việc tính toán được thực hiện tại Argonne.

N.M.P-NASATI (Theo Science Daily)

MỚI NHẤT
Kinh nghiệm vượt qua lũ chảy xiết một cách an toàn
Kinh nghiệm vượt qua lũ chảy xiết một cách an toàn

(Dân trí) - Khi chúng ta đang đi trên đường bất ngờ gặp lũ lớn thì bạn sẽ làm gì để có thể thoát hiểm? Một đoạn video của truyền hình Nhật Bản đã đưa ra những thử nghiệm và đúc kết ra cách để vượt qua lũ một cách an toàn.

Thứ bảy, 06/08/2016 - 09:32

Béo phì làm bộ não già hơn 10 tuổi so với bình thường
Béo phì làm bộ não già hơn 10 tuổi so với bình thường

(Dân trí) - Một nghiên cứu của trường Đại học Cambridge, Anh đã phát hiện những người ở độ tuổi trung niên bị thừa cân có bộ não già hơn 10 năm so với những người khỏe mạnh cùng lứa tuổi.

Thứ bảy, 06/08/2016 - 08:48

Nghiên cứu sử dụng vỏ trấu để tạo ra xà phòng đen
Nghiên cứu sử dụng vỏ trấu để tạo ra xà phòng đen

(Dân trí) - Luôn ấp ủ ý tưởng làm ra những sản phẩm phục vụ cuộc sống con người mà không độc hại, nhóm sinh viên Viện Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã mày mò để tạo ra sản phẩm xà phòng đen từ vỏ trấu và các chất nguyên liệu thiên nhiên thân thiện với môi trường.

Thứ bảy, 06/08/2016 - 08:19

Cảm biến sinh học giúp phát hiện mỏi cơ, căng thẳng
Cảm biến sinh học giúp phát hiện mỏi cơ, căng thẳng

(Dân trí) - Tập đoàn Nghiên cứu CFD (CFDRC) và Đại học New Mexico - Hoa Kỳ cùng hợp tác phát triển một loại cảm biến có thể dễ dàng phát hiện và dự báo các vấn đề trong cơ thể như căng thẳng, mỏi cơ và mất nước.

Thứ bảy, 06/08/2016 - 05:46

Uống nhiều rượu làm ảnh hưởng đến hệ hô hấp
Uống nhiều rượu làm ảnh hưởng đến hệ hô hấp

(Dân trí) - Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Chest, được đánh giá là quan trọng bởi vì oxit nitric giúp bảo vệ chống lại một số vi khuẩn có hại có thể gây ra nhiễm trùng đường hô hấp. Trong nghiên cứu này, những người uống rượu quá mức được tìm thấy có lượng oxit nitric rất ít trong hơi thở của họ so với những người không uống.

Thứ bảy, 06/08/2016 - 05:00

Bài toán calo giúp nạp năng lượng hợp lý cho buổi tập thể hình
Bài toán calo giúp nạp năng lượng hợp lý cho buổi tập thể hình

(Dân trí) - Ăn uống để tập thể dục không nên quá phực tạp mà chỉ cần một chế độ ăn uống hợp lý đáp ứng lượng calo cần thiết cho buổi tập. Trong thực tế, một trong những “cạm bẫy” nguy hiểm nhất đối với những ai đang muốn có thân hình chắc khoẻ là lo ăn uống để bù đắp lại phần calo đã đốt cháy khi tập luyện.

Thứ sáu, 05/08/2016 - 10:09

Việt Nam có bao nhiêu tạp chí khoa học được công nhận?
Việt Nam có bao nhiêu tạp chí khoa học được công nhận?

(Dân trí) - Cho đến hết năm 2015, cả nước có tổng cộng 334 tạp chí khoa học có Mã số chuẩn quốc tế cho xuất bản phẩm nhiều kỳ (International Standard Serial Number, ISSN) được Hội đồng chức danh giáo sư nhà nước đưa vào danh sách xem xét, tính điểm cho các bài báo được công bố trong đó.

Thứ sáu, 05/08/2016 - 07:08

Pin silicon-không khí hoạt động lên tới hơn 1.000 giờ
Pin silicon-không khí hoạt động lên tới hơn 1.000 giờ

(Dân trí) - Pin silicon-không khí được xem như là một sự thay thế có triển vọng và hiệu quả chi phí cho công nghệ lưu trữ năng lượng hiện nay. Tuy nhiên, cho đến nay nó chỉ đạt được thời gian hoạt động tương đối ngắn. Nay các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra lý do tại sao.

Thứ sáu, 05/08/2016 - 06:12

Công nghệ mới xác định điện năng tiêu thụ của các thiết bị điện gia dụng
Công nghệ mới xác định điện năng tiêu thụ của các thiết bị điện gia dụng

(Dân trí) - Một trong những vấn đề thường được đề cập đến khi nói về những ngôi nhà thông minh, là khả năng theo dõi điện năng tiêu thụ của các thiết bị gia dụng. Như vậy, mọi người có thể nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và dẫn đến những thay đổi hành vi tiết kiệm năng lượng và tiền bạc.

Thứ sáu, 05/08/2016 - 05:57

Khủng long đã sống trong đau đớn vì bệnh… viêm khớp
Khủng long đã sống trong đau đớn vì bệnh… viêm khớp

(Dân trí) - Trong một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Royal Society Open Science, các nhà nghiên cứu đã mô tả trường hợp đầu tiên được biết đến về một chú khủng long phải đi khập khiễng do bị viêm khớp.

Thứ sáu, 05/08/2016 - 05:43

Cận cảnh “nụ cười” đáng sợ của sát thủ đại dương cá mập trắng
Cận cảnh “nụ cười” đáng sợ của sát thủ đại dương cá mập trắng

(Dân trí) - Nhiếp ảnh gia người Mỹ Chris Perkins đã ghi lại hình ảnh cận cảnh hàm răng sắc nhọn đáng sợ của cá mập trắng, được mệnh danh là “sát thủ của đại dương”.

Thứ năm, 04/08/2016 - 03:49

Điều mà bạn chưa biết về giáo sư hàng đầu của Mỹ từng gặp nạn ở Việt Nam
Điều mà bạn chưa biết về giáo sư hàng đầu của Mỹ từng gặp nạn ở Việt Nam

(Dân trí) - Giáo sư Seymour Papert, người vừa qua đời ở tuổi 88 là nhà toán học nổi tiếng thế giới và cũng là nhà lý luận có tầm nhìn chiến lược về công nghệ và giáo dục, đồng thời là thành viên sáng lập ra phòng thí nghiệm MIT Media. Chính ông là người có những ý tưởng và phát minh về sáng tạo và học tập làm thay đổi hàng triệu trẻ em trên toàn thế giới.

Thứ năm, 04/08/2016 - 02:05

ĐÁNG QUAN TÂM
Lần tuyệt chủng hàng loạt đầu tiên do động vật cổ đại
Lần tuyệt chủng hàng loạt đầu tiên do động vật cổ đại

(Dân trí) - Những bằng chứng hoá thạch mới được phát hiện ở Namibia ủng hộ giả thiết rằng đợt tuyệt chủng trên diện rộng đầu tiên trên thế giới được tạo ra do những “kĩ sư sinh thái” – những sinh vật hữu cơ mới tiến hoá đã thay đổi môi trường sống mạnh mẽ đến nỗi khiến cho những loài động vật cũ tuyệt chủng.

Thứ năm, 04/08/2016 - 09:02

Phát hiện cung điện hoàng gia có niên đại từ thế kỷ thứ 6
Phát hiện cung điện hoàng gia có niên đại từ thế kỷ thứ 6

(Dân trí) - Một cung điện hoàng gia đã được phát hiện ở khu vực được cho là nơi sinh của vị Hiệp sĩ nổi tiếng nhất nước Anh. Các nhà khảo cổ học tin rằng họ đã tìm thấy một cung điện Dark Age ở Tintagel, Cornwall mà từ lâu các học giả đã tranh luận rằng đó là nơi sinh ra của Vua Arthur.

Thứ năm, 04/08/2016 - 05:19

Khi nào thì cha mẹ cần lo lắng nếu con mình quá nhút nhát?
Khi nào thì cha mẹ cần lo lắng nếu con mình quá nhút nhát?

(Dân trí) - Khi các bậc phụ huynh quan sát sự nhút nhát ở con của họ, họ thường tự hỏi điều đó là bình thường hay đáng lo ngại?

Thứ năm, 04/08/2016 - 04:56

Trồng cỏ bồ công anh để sản xuất cao su
Trồng cỏ bồ công anh để sản xuất cao su

(Dân trí) - Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Ohio đã phát triển được giống cỏ bồ công anh chứa cao su tự nhiên ở trong rễ. Đây là loại cỏ dại tràn ngập các vùng ngoại ô, có thể trở thành cây cao su thế hệ mới. Nhóm nghiên cứu đang tìm cách cải tiến giống cỏ này để nó có thể sinh trưởng nhanh và hiệu quả đến mức trở một nguồn cao su bền vững.

Thứ tư, 03/08/2016 - 04:25

Chế tạo thành công rô-bốt chuyển động dạng sóng đơn
Chế tạo thành công rô-bốt chuyển động dạng sóng đơn

(Dân trí) - Mới đây, lần đầu tiên nhóm nghiên cứu trường Đại học Ben-Gurion Negev (Israel) đã phát triển thành công rô-bốt chuyển động dạng sóng đơn (SAW). Nó tạo ra các chuyển động hình sóng bằng cách sử dụng chỉ một động cơ duy nhất. Rô-bốt SAW có thể ứng dụng trong y tế, bảo dưỡng, các tình huống tìm kiếm, cứu nạn và an ninh.

Thứ tư, 03/08/2016 - 11:56

Vườn sinh học Israel lâm vào khủng hoảng viện trợ
Vườn sinh học Israel lâm vào khủng hoảng viện trợ

(Dân trí) - 11 vườn sinh học của Israel đang chật vật để có thể xoay sở khi Bộ nông nghiệp của quốc gia này cắt giảm mạnh nguồn kinh phí. Những vườn sinh học này là nơi tổ chức các chương trình nghiên cứu và giáo dục và thường kết hợp với các đại học, được biết nguồn đầu tư từ chính phủ năm nay sẽ giảm hơn 50%.

Thứ tư, 03/08/2016 - 09:52

Pin lithium-oxy mới cải thiện đáng kể hiệu quả năng lượng, tuổi thọ cao
Pin lithium-oxy mới cải thiện đáng kể hiệu quả năng lượng, tuổi thọ cao

(Dân trí) - Pin Lithium-không khí được đánh giá là công nghệ đầy hứa hẹn dành cho công nghiệp sản xuất ô tô điện và các thiết bị điện tử cầm tay do tiềm năng cung cấp hiệu suất năng lượng cao tỷ lệ với trọng lượng của thiết bị. Tuy nhiên, loại pin này có một số nhược điểm như: tiêu tốn nhiều năng lượng đưa vào ở dạng nhiệt và sụt pin rất nhanh.

Thứ tư, 03/08/2016 - 06:33

Thức ăn thừa được tái sử dụng ở các nhà hàng Trung Quốc
Thức ăn thừa được tái sử dụng ở các nhà hàng Trung Quốc

(Dân trí) - Theo báo cáo của The Epoch Times, tại Trung Quốc, hàng tấn thức ăn thừa như thịt lợn chua ngọt, bánh bao, chả giò, nem cuốn, hoành thánh và moo goo gai pan (là món ăn Trung Quốc được làm từ gà và nấm) được chế biến thành những sản phẩm có thể bán được nhờ các kỹ năng tái chế hoàn hảo của các chủ nhà hàng Trung Quốc.

Thứ tư, 03/08/2016 - 06:11

Dấu chân khủng long lớn nhất từng thấy ở Bolivia
Dấu chân khủng long lớn nhất từng thấy ở Bolivia

(Dân trí) - Một dấu chân rộng khoảng 1 mét của kẻ săn mồi ăn thịt cách đây 80 triệu năm được phát hiện ở Bolivia, đây là một trong những dấu chân lớn nhất từng thấy về loài này.

Thứ ba, 02/08/2016 - 05:57

Nhà báo Hàm Châu từng nghĩ mình sẽ thượng thọ 106 tuổi
Nhà báo Hàm Châu từng nghĩ mình sẽ thượng thọ 106 tuổi

(Dân trí) - Nhà thơ Nguyễn Sĩ Đại cho rằng, lúc sinh thời, nhiều anh em bạn bè, đồng nghiệp và cộng sự khuyên nhà báo Hàm Châu nên viết hồi ký hoặc di chúc nhưng ông cho rằng mình đang khoẻ và có thể sống đến 106 tuổi nên chưa phải vội.

Thứ ba, 02/08/2016 - 01:36

Thương tiếc Nhà báo - Nhà văn Hàm Châu
Thương tiếc Nhà báo - Nhà văn Hàm Châu

(Dân trí) - Trong cuộc gặp mặt của báo Nhân Dân gần đây, ngồi bên anh Hàm Châu, tôi còn có dịp tặng Anh tập thơ mới xuất bản “Qua vườn xuân”, vậy mà bây giờ Anh đã trở thành người thiên cổ!

Thứ ba, 02/08/2016 - 01:02

Cận cảnh máy chữa lành vết thương không cần kháng sinh "made in Việt Nam"
Cận cảnh máy chữa lành vết thương không cần kháng sinh "made in Việt Nam"

(Dân trí) - Sau một thời gian nghiên cứu chế tạo rồi đưa vào thử nghiệm mang lại những hiệu quả tích cực, được kiểm nghiệm và thử nghiệm lâm sàng tại nhiều bệnh viện lớn, chiếc máy PlasmaMed của tiến sỹ 8X Đỗ Hoàng Tùng đã được Bộ Y tế cấp giấy chứng nhận đăng ký lưu hành sản phẩm thiết bị y tế. Đây được coi là chiếc máy PlasmaMed "made in Việt Nam" đầu tiên được đưa vào thử nghiệm chữa lành vết thương mà không cần kháng sinh.

Thứ ba, 02/08/2016 - 11:29