,

Sản xuất các hóa chất có ích từ CO2

Các nhà khoa học Hà Lan đã phát hiện một vật liệu từ đồng có đặc tính phản ứng với CO2 trong không khí nhiều hơn ôxy. Mặc dù phản ứng này không phải là biện pháp loại bỏ khối lượng lớn CO2 từ khí quyển, nhưng là l phương pháp thay thế mới, sử dụng một nguyên liệu rẻ không chứa dầu mỏ để sản xuất các hóa chất có ích.

Các tinh thể Dilithium: Tinh thể dilithium oxalate được tạo thành từ một dung môi chứa vật liệu từ đồng có màu xanh da trời pha xanh lá cây. Đây là một giai đoạn của quá trình xúc tác thu CO2 từ khí quyển để sản xuất các hóa chất hữu ích.

Vật liệu này đã được nghiên cứu trong thời gian dài, tận dụng khả năng xử lý thích hợp của các nhà máy, sử dụng CO2 trong khí quyển để sản xuất nhiều loại vật liệu. Nhưng các phương pháp trước đây không hiệu quả. Ví dụ, các phương pháp này đòi hỏi khối lượng lớn năng lượng và các luồng CO2 tập trung hơn là số lượng nhỏ CO2 trong không khí. Một trong những thách thức lớn là các vật liệu này phản ứng mạnh với ôxy mà ôxy lại có khả năng phản ứng mạnh hơn nhiều so với CO2 và có số lượng phong phú hơn nhiều. Ôxy chiếm hơn 20% khí quyển, trái lại chỉ có vài trăm phần triệu CO2.                                                                               

Khi vật liệu đồng tiếp xúc với không khí, nó sẽ liên kết 2 phân tử CO2 để tạo thành oxalate. Sau đó, các nhà nghiên cứu cho vật liệu này tiếp xúc với muối lithium khử oxalate khỏi vật liệu tạo thành lithium oxalate. Bằng cách đưa vật liệu từ đồng qua điện áp thấp, các nhà nghiên cứu đưa vật liệu này trở về trạng thái ban đầu và lại có thể liên kết CO2.

Theo Elisabeth Bouwman, giảng viên Đại học Leiden, Hà Lan, Lithium oxalate có thể dễ dàng được chuyển đổi thành axit oxalic, thành phần có trong các thiết bị làm sạch gia dụng như máy loại bỏ gỉ sắt. Axit oxalic cũng được sử dụng để sản xuất ethylene glycol, một chất chống đông và là tiền thân của một số loại nhựa phổ biến.

Tuy nhiên, vật liệu đồng phải trải qua một “chặng đường dài” mới có được các ứng dụng thương mại. Một mặt, nó diễn ra rất chậm phải mất tới 1 giờ mới thực hiện được một chu kỳ. Cũng không phải quy trình này hoặc bất cứ quy trình nào khác chuyển đổi CO2 thành các hóa chất  đều có thể giảm đáng kể lượng CO2 trong khí quyển. Mặc dù quy trình có thể diễn ra nhanh hơn nhiều và nếu muối lithium đắt tiền có thể được thay thế bằng natri để giảm chi phí, thì nhu cầu về các hóa chất  này không đủ để  giảm lượng CO2. Ví dụ, các hóa chất được sản xuất với khối lượng lớn nhất ở Hoa Kỳ cũng chỉ ở quy mô hàng chục triệu tấn. Mỗi năm, phát thải CO2 ở Hoa Kỳ khoảng 6 tỷ tấn.

Mang TTKH&CN Viet Nam

Tin cùng chuyên mục