Giải quyết khí nhà kính bằng chiếc lá

ANTD.VN - Một  nhóm các nhà khoa học quốc tế vừa phát hiện một phương pháp mới trong việc biến khí thải CO2 trong bầu khí quyển thành carbon trung tính tạo ra năng lượng từ Mặt trời mà không cần bất cứ một thiết bị thu nhận nào.

Hình dạng lá phân tử của nhóm các nhà khoa học Đại học Indiana (Mỹ)

Lá phân tử tạo ra năng lượng sạch

Nhóm các nhà nghiên cứu do Tiến sỹ Liang-shi Li từ trường Đại học Indiana (Mỹ) dẫn đầu đã bắt đầu công trình nghiên cứu của mình là chế tạo ra một chiếc lá phân tử, chính xác là các phân tử được hợp thành với nhau có hình dạng như một chiếc lá. Tiếp đó, các nhà khoa học đã dùng một phân tử sử dụng ánh đèn điện hoặc ánh sáng Mặt trời để biến đổi carbon dioxide (khí thải nhà kính rất độc hại với sức khỏe con người) thành carbon monoxide có độ trung tính và không có hại đối với con người. 

Carbon monoxide được tạo ra bởi lá phân tử này có thể được tái tạo thành năng lượng và nhiên liệu. Việc các nhà khoa học đốt cháy carbon monoxide sẽ cho giải phóng một nguồn năng lượng lớn tương đương khi chúng ta đốt cháy carbon dioxide, tuy nhiên nó sẽ không gây ô nhiễm và sạch hơn rất nhiều so với carbon dioxide. 

Nhóm nghiên cứu của tiến sỹ Li tiếp tục thử nghiệm trên trong quá trình chuyển đổi và khai thác năng lượng Mặt trời và cho kết quả khả quan hơn cũng như tốn ít nhiên liệu hơn. Năng lượng Mặt trời được các nguyên tử rheni trong phân tử hấp thu rồi biến carbon dioxide thành carbon monoxide thông qua một hợp chất hữu cơ bipyridin.

Các nhà nghiên cứu khẳng định lá phân tử của họ sẽ góp sức không nhỏ trong vấn đề giải quyết nạn ô nhiễm khí nhà kính, hậu quả của quá trình cách mạng công nghiệp toàn cầu trong suốt hơn 150 năm qua với tỷ lệ mức độ CO2 tăng vọt từ 280 phần triệu lên khoảng 400 phần triệu. 

Tiến sỹ Liang-shi Li (ngoài cùng bên phải) và cộng sự

Khắc tinh của khí thải nhà kính

Tiến sỹ Liang-shi Li nhấn mạnh, carbon monoxide sẽ là một nguyên liệu tối quan trọng trong quá trình công nghiệp hóa ở hầu hết các quốc gia bởi nó được sử dụng để lưu trữ năng lượng, có tính trung hòa và tái thải CO2 vào khí quyển ít hơn nên nó sẽ   trở thành một giải pháp mới trong cách mạng công nghệ năng lượng mới. Hơn nữa, nanographene là một loại graphite có kích thước nanomet, một dạng phổ biến của carbon và được nhận định như một tiềm năng quan trọng nhất bởi vật liệu có màu tối sẽ hấp thu được lượng ánh sáng Mặt trời nhiều hơn. 

Trong trường hợp phản ứng với ánh sáng Mặt trời, đặc biệt là tia cực tím thì phân tử chỉ cần ở dạng tập trung như một chiếc lá. Chúng ta không thể nhìn thấy nó bằng mắt thường bởi bước sóng của nó lên khoảng hơn 600 nanomet. Cũng theo ông Li, nếu muốn nó có phản ứng mạnh hơn và tồn tại lâu hơn thì điều kiện đầu tiên là nó ở trạng thái lỏng và sau đó cần có thêm một chất xúc tác thể rắn.

Ông cũng đang cùng nhóm nghiên cứu tìm cách thay thế nguyên tử rheni - một nguyên tố hiếm - thành mangan, một kim loại rất phổ biến và rẻ tiền để phát triển đồng loạt ra thị trường toàn cầu. “Nếu bạn có thể tạo ra một phân tử đủ mạnh cho phản ứng này, nó sẽ sản sinh ra một lượng lớn năng lượng tự do và có thể lưu trữ dưới dạng nhiên liệu. Hy vọng, nghiên cứu của chúng tôi sẽ là bước ngoặt trong cuộc cách mạng chống biến đổi khí hậu và hiệu ứng nhà kính”, ông Li nói.