Lấy cảm hứng từ quá trình quang hợp của thực vật, các nhà khoa học đã phát triển một phương pháp mới nhằm khai thác năng lượng mặt trời để biến 2 loại khí nhà kính là CO2 và metan thành những hóa chất hữu ích, có giá trị, có thể sử dụng để sản xuất nhiên liệu và đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất. Kết quả nghiên cứu này mới được công bố trên Tạp chí Nature Communications.

Phương pháp mới mở ra con đường dẫn tới tương lai phát triển bền vững.

Hui Su - Khoa Hóa học, Đại học McGill (Canada), đồng tác giả của nghiên cứu chia sẻ, hãy tưởng tượng một thế giới mà khí thải từ ô tô hoặc nhà máy có thể được biến đổi, với sự giúp đỡ của ánh sáng mặt trời để trở thành nhiên liệu sạch. Đó chính là sự đặc biệt mà phương pháp hóa học mới này mang lại. Các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp mới gọi là “ghép nguyên tử ôxy bằng ánh sáng”. Phương pháp này sử dụng vàng, paladi và gali nitride làm chất xúc tác để chuyển hóa hóa học CO2 và metan thành carbon monoxit và metanol xanh khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.

Về cơ bản, phương pháp này khởi động một phản ứng dây chuyền, trong đó một nguyên tử ôxy tách ra từ CO2 và kết hợp với phân tử metan, chuyển đổi nó thành metanol xanh. Dù vẫn còn nhược điểm (tính dễ cháy và cần các bình chứa nhiên liệu lớn) nhưng loại metanol tái tạo này có thể giảm 60-95% lượng khí thải CO2 so với nhiên liệu truyền thống. Nó cũng có thể mở rộng quy mô, phù hợp với các phương pháp thu giữ carbon và không phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Carbon monoxit cũng được tạo ra như một sản phẩm phụ. Mặc dù, carbon monoxit được biết đến là một chất độc gây tử vong vì tính chất không mùi và độc hại, nhưng nhờ vào khả năng hỗ trợ điều trị viêm nhiễm, tổn thương phổi cấp tính, nhiễm trùng huyết và cấy ghép nội tạng loại chất này thu hút được nhiều sự quan tâm của ngành y dược.

Giáo sư Chao-Jun Li - Hiệp hội Nghiên cứu về Hóa học xanh và hữu cơ Canada, tác giả chính của nghiên cứu cho biết, bằng cách khai thác nguồn năng lượng dồi dào từ mặt trời, chúng ta có thể tái chế 2 loại khí nhà kính này thành những sản phẩm hữu ích. Phương pháp này hoạt động ở nhiệt độ phòng và không cần nhiệt độ cao hay thêm hóa chất độc hại như trong các phản ứng hóa học khác. Tương tự như cách thực vật chuyển hóa CO2 và H2O thành năng lượng và ôxy nhờ ánh sáng mặt trời, phương pháp mới này cũng sử dụng những nguồn tài nguyên dồi dào và sẵn có. Dù các sản phẩm xúc tác cho quá trình này không rẻ, nhưng chúng rất bền vững cho quá trình “ghép nguyên tử ôxy bằng ánh sáng” để duy trì phản ứng hóa học này.

Jing-Tan Han - Khoa Hóa học, Đại học McGill chia sẻ, phương pháp mới này mở ra con đường hứa hẹn để đạt mục tiêu phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 của Canada, biến thách thức môi trường thành cơ hội cho một tương lai bền vững hơn.

Nguồn: vjst.vn