Một nhóm các nhà khoa học thuộc Đại học Toronto tin rằng họ đã tìm thấy một cách để chuyển đổi tất cả khí thải thành nhiên liệu giàu năng lượng thông qua một chu kỳ carbon trung tính có sử dụng một nguồn tài nguyên thiên nhiên rất phong phú trong lớp vỏ trái đất: đó là silic.
Ý tưởng chuyển đổi khí thải CO2 thành năng lượng không phải là ý tưởng mới: đã có một cuộc chạy đua nhằm khám phá ra một loại vật liệu có thể chuyển đổi hiệu quả ánh sáng mặt trời, khí CO2 và nước hoặc hydro thành nhiên liệu trên toàn thế giới trong nhiều thập kỷ qua. Tuy nhiên, sự ổn định hóa học của CO2 đã khiến các nhà khoa học gặp khó khăn khi muốn tìm một giải pháp thực tế để chuyển đổi loại khí này.
Geoffrey Ozin, một giáo sư hóa học tại Khoa Nghệ thuật & Khoa học của Đại học Toronto, giáo sư nghiên cứu về Hóa học Vật liệu và trưởng nhóm nghiên cứu năng lượng mặt trời của Đại học Toronto cho biết: "Một giải pháp hóa học giúp giảm biến đổi khí hậu cần phải sử dụng một loại nguyên liệu là một chất xúc tác tích cực và có chọn lọc để cho phép chuyển đổi CO2 thành nhiên liệu. Nguyên liệu này cũng cần phải được tạo thành từ các yếu tố chi phí thấp, không độc hại và có sẵn". Trong một bài viết trên tạp chí Nature Communications công bố ngày 23/8, Ozin và các đồng nghiệp cho biết tinh thể nano silic đáp ứng tất cả các tiêu chí trên.
Các tinh thể hiđrua cấu trúc nano - có đường kính trung bình 3,5 nanomet với diện tích bề mặt và sức mạnh hấp thụ quang học đủ để thu hiệu quả các bước sóng hồng ngoại gần, bước sóng nhìn thấy và tia cực tím của ánh sáng mặt trời cùng với một tác nhân hóa học khử mạnh trên bề mặt có thể chuyển đổi hiệu quả và có chọn lọc CO2 sang CO.
Kết quả tiềm năng: năng lượng không phát khí thải độc hại.
"Tận dụng năng lượng của hiđrua cấu trúc nano là một chiến lược khác biệt và có giá trị thương mại để sản xuất nhiên liệu trực tiếp từ ánh sáng mặt trời," Ozin nói.
Nhóm nghiên cứu nhiên liệu mặt trời của đại học Toronto đang làm việc để tìm ra cách thức và phương tiện để tăng cường hoạt động, nâng cao quy mô, và tăng tốc độ sản xuất. Mục tiêu của họ là có một đơn vị trình diễn trong phòng thí nghiệm, và nếu thành công, sẽ thí điểm một thiết bị lọc chạy bằng ánh sáng mặt trời.
Văn phòng CPSI dịch