Chế tạo thành công thiết bị thu giữ, phân tách CO2 từ khí thải cho hiệu quả cao, giá rẻ

Thu giữ, phân tách carbon dioxide (CO2) từ khói, và thậm chí loại bỏ nó trực tiếp khỏi không khí, về lý thuyết, là phương án tối ưu nhất nhất để tránh các tác động thảm khốc của biến đổi khí hậu. Thực hiện được điều này trên quy mô lớn là một nhiệm vụ không hề đơn giản, nhưng phát minh mới được giới thiệu của các nhà khoa học đến từ Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT) rất có thể sẽ là giải pháp hữu hiệu.

Theo đó, các kỹ sư MIT đã chế tạo thành một thiết bị có thể thu giữ và phân tách CO2 trong khi chỉ tiêu tốn rất ít năng lượng và chi phí vận hành cũng rẻ hơn nhiều so với các công nghệ hiện hành.

Về cơ bản, thiết bị này có cấu trúc rất giống một viên pin. Nó hấp thụ CO2 từ không khí đi qua các điện cực của mình. Với cơ chế này, thiết bị hoàn toàn có thể được chế tạo với kích thước to - nhỏ linh hoạt tùy theo thực để sử dụng, cho phép lắp đặt dễ dàng ở các nguồn phác thải CO2 khác nhau, từ ống xả phương tiện giao thông cho đến ống khói của các nhà máy công nghiệp.

Hơn nữa, thiết bị này còn có thể được sử dụng để lọc CO2 từ khí thải từ các nhà máy cũng như hoạt động đốt cháy nhiên liệu hóa thạch và trực tiếp kéo nó ra khỏi khí quyển - nơi mà CO2 hiện diện ở mức độ thấp hơn nhiều. Các phương pháp hiện có để hấp thụ CO2 từ khí thải thường sử dụng dung dịch nước của vật liệu hấp thụ amin hoặc rắn. Dung dịch này phải được làm nóng để giải phóng CO2 và tái sử dụng amin. Quá trình này tiêu tốn rất nhiều năng lượng.

Hệ thống mới của MIT chỉ sử dụng điện, do đó, nó hoàn toàn có thể hoạt động bằng năng lượng tái tạo. Thiết bị chứa 2 tấm điện cực mỏng, dẻo được phủ hai hợp chất hóa học khác nhau. Trong quá trình sạc, một trong trong số các hợp chất, được gọi là polyanthraquinone, sẽ phản ứng với phân tử CO2 và cất giữ nó vào điện cực.

Ý tưởng của các nhà khoa học là truyền một luồng khí thải hoặc không khí qua thiết bị trong quá trình sạc để lọc khí CO2 từ đó. Khi điện cực bão hòa, thiết bị sẽ được chuyển sang chế độ xả điện và CO2 giải phóng ở dạng tinh khiết có thể được nén để lưu trữ dưới lòng đất hoặc để sử dụng để làm nhiên liệu cũng như các hóa chất khác. Hoặc 2 thiết bị riêng biệt có thể được vận hành ở các chế độ ngược nhau để loại bỏ CO2 liên tục.

Thử nghiệm cho thấy thiết bị của MIT tiêu tốn lượng năng lượng ít hơn 10 lần so với các kỹ thuật hiện hành, đồng thời có tính ứng dụng thực tiễn rất cao do giá thành rẻ và khả năng sử dụng linh hoạt.