Thu giữ CO2 từ cảm hứng quang hợp

2025/12/28 11:40

GD&TĐ - Các nhà khoa học từ Đại học Cornell phát triển phương pháp mới, dùng ánh sáng Mặt trời để thu giữ carbon dioxide (CO2), lấy cảm hứng từ quang hợp...


Trong một nghiên cứu mới công bố, các nhà khoa học từ Đại học Cornell (Mỹ) phát triển phương pháp mới dùng ánh sáng Mặt trời để thu giữ carbon dioxide (CO2), lấy cảm hứng từ quang hợp và không cần nhiên liệu hóa thạch.

Cơ chế mới “không cần amine”

CO2 rất khó thu giữ do tính ổn định hóa học cao. Các phương pháp phổ biến hiện nay sử dụng amine, hợp chất hữu cơ có nguồn gốc từ amoniac, song dễ bị phân hủy khi có oxy và cần thay thế thường xuyên, làm tăng chi phí năng lượng.
PGS Phillip Milner - chuyên ngành Hóa học, Đại học Cornell, chia sẻ: “Ngay từ đầu, phòng thí nghiệm của chúng tôi đã đặt phương châm: ‘Bất cứ thứ gì trừ amine’. Nhóm nghiên cứu muốn dùng trực giác hóa học để tìm hướng đi mới cho việc thu giữ CO2”.
Cụ thể, các nhà khoa học Đại học Cornell sử dụng một phân tử enol bền vững, khi tiếp xúc ánh sáng sẽ đủ hoạt tính để “bắt” CO2. Sau đó, thay đổi độ pH sẽ kích hoạt quá trình giải phóng CO2 – gọi là khử carboxyl. Quan trọng hơn, toàn bộ chu trình này không cần làm lạnh giữa các giai đoạn, giúp tiết kiệm đáng kể năng lượng.
Ý tưởng này do nghiên cứu sinh, tác giả chính của công trình Bayu Ahmad đề xuất. Cơ chế hoạt động mô phỏng enzyme RuBisCo trong quá trình quang hợp tự nhiên ở cây xanh. PGS Phillip Milner cho biết, xét từ góc độ hóa học, đây là hướng tiếp cận hoàn toàn khác so với mọi công trình thu giữ CO2 hiện nay. Ông từng nghĩ nó sẽ không hiệu quả, nhưng thực tế đã chứng minh điều ngược lại.
Các nhà khoa học đã dùng chất hấp phụ 2-methylbenzophenone, giá rẻ và dễ tiếp cận, để làm “neo” trong quá trình thu giữ. Những thử nghiệm cho thấy hiệu quả tương đương hoặc vượt trội so với các công nghệ sử dụng ánh sáng hiện tại, mà không cần hạ nhiệt độ sâu như các hệ thống khác.
Một thiết bị có tích hợp tấm năng lượng mặt trời hấp thụ CO₂ từ khí thải và giải phóng O₂.


Thử nghiệm với khí thải công nghiệp

Để kiểm chứng khả năng ứng dụng thực tế, nhóm nghiên cứu Đại học Cornell sử dụng khí thải từ Tòa nhà Năng lượng tổ hợp của Cornell – nơi đốt khí tự nhiên để cung cấp điện và nhiệt cho khuôn viên trường.
Ông Milner cho biết lấy được khí thải thực tế từ nhà máy là điều rất khó vì các công ty thường không muốn công khai thành phần phát thải. “Tuy nhiên, Cornell không phải công ty và đây là điều đặc biệt mà chúng tôi có thể đóng góp”, PGS Đại học Cornell cho biết và thông tin, thu CO2 trực tiếp từ không khí là cách thiết thực nhất.
Trong tương lai, nhóm kỳ vọng mở rộng công nghệ này thành các trạm thu CO2 dạng tấm giống như pin năng lượng mặt trời, đặt tại những nơi như sa mạc, nhưng thay vì tạo điện, chúng sẽ “hút” CO2 từ không khí, nén lại ở áp suất cao để lưu trữ hoặc chuyển hóa tại chỗ.
Đại học Cornell phát triển hệ thống thu giữ carbon đột phá bằng ánh sáng.


Tiềm năng ứng dụng rộng hơn

Bên cạnh CO2, các nhà khoa học Đại học Cornell đang nghiên cứu áp dụng tách khí bằng ánh sáng cho nhiều loại khí công nghiệp khác – vốn tiêu tốn tới 15% tổng năng lượng toàn cầu trong quá trình tách lọc.
Ông Milner nhấn mạnh, dùng ánh sáng thay vì điện có thể cắt giảm đáng kể tiêu thụ năng lượng. Nhóm đang xây dựng một cơ sở mở cung cấp khí thải từ nhà máy của Cornell cho các nhóm nghiên cứu và startup khác nhằm thúc đẩy đổi mới công nghệ thu giữ carbon.
Bằng cách kết hợp cảm hứng từ tự nhiên với nguồn năng lượng sạch, công trình này mở ra con đường tiềm năng cho giải pháp thu giữ CO2 bền vững, PGS Đại học Cornell nhấn mạnh, chi phí thấp và dễ mở rộng trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.
Thu giữ và lưu trữ CO2 là một trong những giải pháp then chốt để làm chậm biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, các công nghệ hiện tại tiêu tốn nhiều năng lượng và chi phí, đến mức nghịch lý là chính chúng lại phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.

Theo Cẩm Bình
giaoducthoidai.vn
Theo: giaoducthoidai.vn
2025/12/28 07:25 (GMT+7)
2025-12-28 04:48

Gắn đào tạo với thực tiễn nhằm nâng cao chất lượng nguồn nhân lực

GD&TĐ -Tăng cường gắn kết giữa cơ sở đào tạo và doanh nghiệp không chỉ là xu hướng, mà trở thành yêu cầu bắt buộc nhằm nâng cao chất lượng nguồn nhân lực.

Gắn đào tạo với thực tiễn nhằm nâng cao chất lượng nguồn nhân lực
2025-12-28 04:48

Nguyễn Công Trứ: Danh thần 'ngất ngưởng' cả đời vì dân vì nước

GD&TĐ - Nguyễn Công Trứ - danh thần lỗi lạc, vị quan trung liêm và nhà thơ tài hoa suốt cả cuộc đời không ngừng cống hiến vì dân vì nước.

Nguyễn Công Trứ: Danh thần 'ngất ngưởng' cả đời vì dân vì nước
2025-12-28 04:48

Hơn 100 hình ảnh tái hiện nhịp sống trên sông nước miền Tây xưa và nay

(CLO) Hơn 100 hình ảnh tư liệu tái hiện lại đời sống văn hóa sông nước miền Tây đã được trưng bày tại triển lãm ảnh “Nhịp sống trên sông – Miền Tây xưa và nay”.

Hơn 100 hình ảnh tái hiện nhịp sống trên sông nước miền Tây xưa và nay
2025-12-28 04:47

Chạm vào ký ức Hà Nội qua tour trải nghiệm mới tại Trúc Bạch - Ba Đình

(CLO) Tối 27/12, tại Đền Quán Thánh (phường Ba Đình), chương trình quảng bá điểm du lịch Đảo Ngọc Trúc Bạch và tour trải nghiệm “Hà Nội - Chạm miền ký ức” đã chính thức khai mạc.

Chạm vào ký ức Hà Nội qua tour trải nghiệm mới tại Trúc Bạch - Ba Đình
2025-12-28 04:47

Sức hấp dẫn của ngôn từ văn học

GD&TĐ - Ngôn từ trong văn học không thuần túy để truyền đạt thông tin, mà được nhà văn nâng lên thành một phương tiện biểu hiện thẩm mỹ.

Sức hấp dẫn của ngôn từ văn học
2025-12-28 04:47

U23 Việt Nam rèn quân tại Qatar: Đình Bắc đặt mục tiêu cao

Tiền đạo Nguyễn Đình Bắc cùng U23 Việt Nam bắt đầu đợt tập huấn then chốt tại Doha, sẵn sàng cho VCK U23 châu Á 2026 với mục tiêu chinh phục những cột mốc mới.

U23 Việt Nam rèn quân tại Qatar: Đình Bắc đặt mục tiêu cao
2025-12-28 04:46

Gala Cất cánh 2025: Điểm chạm của tri thức và cảm hứng sống

Khép lại hành trình năm 2025, Gala Cất cánh với chủ đề Trở lại để bay cao tiếp tục khẳng định vị thế của một chương trình truyền hình đề cao những giá trị thực chất và sự tử tế.

Gala Cất cánh 2025: Điểm chạm của tri thức và cảm hứng sống
2025-12-28 04:46

Bệnh viện Bạch Mai, Việt Đức dồn toàn lực cứu chữa 9 nạn nhân vụ tai nạn thảm khốc tại Lào Cai

(CLO) Liên quan vụ tai nạn giao thông đặc biệt nghiêm trọng xảy ra tại Lào Cai khiến 9 người tử vong, 9 người bị thương nặng, toàn bộ các nạn nhân bị thương đã được chuyển khẩn cấp về Hà Nội để điều trị chuyên sâu tại Bệnh viện Hữu nghị Việt Đức và Bệnh viện Bạch Mai.

Bệnh viện Bạch Mai, Việt Đức dồn toàn lực cứu chữa 9 nạn nhân vụ tai nạn thảm khốc tại Lào Cai
2025-12-28 04:46

Sáp nhập trường học để gỡ 'manh mún', tinh giản hàng trăm đầu mối quản lý

(CLO) Tính đến ngày 28/12 đã có nhiều địa phương trên cả nước công bố phương án sắp xếp trường học, trong đó nhấn mạnh tiêu chí “không sáp nhập cơ học”.

Sáp nhập trường học để gỡ 'manh mún', tinh giản hàng trăm đầu mối quản lý
2025-12-28 04:46

Bộ Y tế phát cảnh báo sớm nguy cơ bại liệt và dịch truyền nhiễm quay trở lại

(CLO) Dù dịch bệnh trong năm 2025 cơ bản được kiểm soát, Bộ Y tế cảnh báo năm 2026 tiềm ẩn nhiều nguy cơ, đặc biệt là bại liệt, sốt xuất huyết và tay chân miệng, đòi hỏi các địa phương phải chủ động phòng ngừa từ sớm, từ xa.

Bộ Y tế phát cảnh báo sớm nguy cơ bại liệt và dịch truyền nhiễm quay trở lại