Các kỹ sư tại trường Đại học Ohio đang phát triển được công nghệ có tiềm năng kinh tế chuyển đổi nhiên liệu hóa thạch và sinh khối thành các sản phẩm hữu ích như điện mà không phát thải khí CO2 vào khí quyển.
Hai báo cáo của nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Energy & Environmental Science. Trong báo cáo đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã đưa ra quy trình biến đổi khí đá phiến thành các sản phẩm như metanol và xăng, đồng thờii hấp thụ CO2. Quy trình này cũng có thể được áp dụng cho than đá và sinh khối để cho ra đời các sản phẩm hữu ích. Trong những điều kiện nhất định, công nghệ tiêu thụ toàn bộ lượng khí CO2 mà nó sản sinh, kết hợp với CO2 bổ sung từ bên ngoài.
Trong báo cáo thứ hai, nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách kéo dài thêm tuổi thọ của các hạt cho phép phản ứng hóa học biến đổi than đá hoặc các nhiên liệu khác thành điện năng và các sản phẩm hữu ích trong thời gian dài phù hợp cho hoạt động thương mại. Các nhà nghiên cứu cũng đã xin cấp sáng chế cho phương thức tiềm năng làm giảm khoảng 50% chi phí sản sinh khí tổng hợp so với công nghệ truyền thống.
Công nghệ này được gọi là vòng lặp hóa học, sử dụng các hạt oxit kim loại trong lò phản ứng áp cao để đốt nhiên liệu hóa thạch và sinh khối mà không cần oxy trong không khí. Oxit kim loại cung cấp oxy cho phản ứng. Vòng lặp hóa học có khả năng hoạt động như công nghệ thay thế tạm thời để cung cấp điện sạch cho đến khi các dạng năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió trở nên phổ biến và có giá cả phải chăng.
Cách đây 5 năm, nhóm nghiên cứu đã chứng minh công nghệ đốt vòng lặp hóa học cho than đá (CDCL), có thể giải phóng năng lượng từ than đá trong khi lại thu hơn 99% CO2 thải loại, ngăn chặn phát thải CO2 vào môi trường. Ưu điểm chính của CDCL là ở dạng hạt oxit sắt cung cấp oxy để đốt cháy hóa học trong lò phản ứng chuyển động. Sau khi đốt, các hạt thu oxy từ không khí và chu kỳ bắt đầu lại.
Dù 5 năm trước, các hạt được sử dụng cho CDCL đã tồn tại qua 100 chu kỳ với hơn 8 ngày hoạt động liên tục, nhưng các kỹ sư đã phát triển một công thức mới kéo dài sự tồn tại của hạt qua hơn 3.000 chu kỳ hoặc hơn 8 tháng sử dụng liên tục trong các thử nghiệm tại lab. Một công thức tương tự cũng đã được thử nghiệm ở tại các nhà máy thí điểm.
Ưu điểm nữa liên quan đến sự phát triển vòng lặp hóa học để sản sinh khí tổng hợp, cung cấp các thành phần cấu thành một loạt sản phẩm có ích khác như amoniac, chất dẻo hoặc thậm chí sợi cacbon. Công nghệ mở ra tiềm năng sử dụng khí CO2 trong ngành công nghiệp làm nguyên liệu để sản xuất các sản phẩm thường ngày hữu ích.
Hiện nay, CO2 được lọc từ khí thải của nhà máy điện, sau đó chôn lấp để không thải vào khí quyển dưới dạng khí nhà kính. Trong kịch bản mới, một phần khí CO2 được lọc, sẽ không cần chôn lấp và có thể được chuyển đổi thành các sản phẩm hữu dụng. Các ưu điểm này khiến cho công nghệ vòng lặp hóa học tiến gần hơn đến khả năng thương mại hoá.
N.P.D (NASATI), theo https://www.sciencedaily.com/releases/2018/01/180102134833.htm, 2/1/2018