SO HUU TRI TUE
Thứ hai, 04/11/2024
  • Click để copy

Công nghệ mới biến khí nhà kính thành hóa chất hữu ích

16:31, 25/08/2022
(SHTT) - Theo kết quả nghiên cứu được công bố trên Phys.org, các nhà nghiên cứu tại Đại học Buffalo đã thành công tạo ra một phương pháp sản xuất mới có khả năng biến khí nhà kính (mê - tan) thành hóa chất hữu cơ hữu ích.

Hầu hết các hoạt động sản xuất của con người đều đang phát thải khí mê-tan. Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã cố gắng để phát triển các cách thức không tốn kém để sử dụng khí mê-tan - là thành phần chính của khí tự nhiên - mà không tạo ra carbon dioxide, loại khí nhà kính có nhiều nhất nhất trong bầu khí quyển của Trái đất.

Một trong những giải pháp được các nhà khoa học hướng tới sử dụng nhiều nhất là cải tạo khô. Cải tạo khô có khả năng chuyển đổi cả khí mê-tan và carbon dioxide thành nguyên liệu hóa học, là nguyên liệu thô có thể được sử dụng để sản xuất hoặc chế biến các sản phẩm khác.

Mặc dù khả thi và hiệu quả nhất, tuy nhiên, để quá trình cải tạo khô trở nên khả thi về mặt thương mại, cần có các chất xúc tác mới và cải tiến hơn.

Nắm bắt được hạn chế này, các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Buffalo do, GS.TS. Mark Swihart thuộc khoa Kỹ thuật Hóa học và Sinh học thuộc trường Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng UB dẫn đầu, đã nghiên cứu ra một phương pháp mới giúp tạo ra chất xúc tác cho quá trình trên dựa trên niken hứa hẹn sẽ mang đến những tiềm năng vượt qua những thách thức lâu dài.

Mark Swihart

GS.TS. Mark Swihart  - tác giả chính của nghiên cứu chất xúc tác vỏ nano biến khí nhà kính thánh chất hữu ích.

GS.TS. Mark Swihart cho biết, sự chuyển hóa khô của mêtan không khả thi về mặt thương mại bằng cách sử dụng các chất xúc tác dựa trên niken hiện có, chúng ngừng hoạt động bởi vì các hạt hoạt động xúc tác của chúng bị bao phủ bởi cặn cacbon (luyện cốc) hoặc kết hợp thành các hạt lớn hơn, kém hoạt động hơn (thiêu kết). Các chất xúc tác hứa hẹn nhất cũng đòi hỏi quy trình sản xuất phức tạp.

Để khắc phục vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã phát triển quy trình sol khí một bước để chế tạo chất xúc tác hiệu suất cao và chi phí thấp. Quá trình này dựa trên một lò phản ứng ngọn lửa độc đáo được phát triển trong phòng thí nghiệm của Swihart. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng lò phản ứng để tạo ra các hạt hình cầu nhỏ gọi là vỏ nano chống lại cả quá trình luyện cốc và thiêu kết.

nanoshell-catalysts-tu

 Một sơ đồ cho thấy chất xúc tác mới dựa trên niken được tạo ra như thế nào bằng cách sử dụng quy trình tạo bình phun ngọn lửa độc đáo được tạo ra trong phòng thí nghiệm của Mark Swihart. Nguồn: Đại học tại Buffalo

Trong nghiên cứu về xúc tác hóa học, nhóm nghiên cứu báo cáo rằng, trong suốt 500 giờ, các chất xúc tác vẫn hoạt động hiệu quả, chuyển đổi 98% mêtan thành khí tổng hợp, là hỗn hợp của hydro và carbon monoxide sau đó có thể được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm hóa học.

Trong nghiên cứu thứ hai, nhóm đã sử dụng lò phản ứng để sản xuất một loại vật liệu silica trung tính mới có diện tích bề mặt vượt quá 1.000 mét vuông / gam. Nhóm nghiên cứu cũng đã tạo ra một phương pháp để lắng đọng niken hoặc các hạt nano khác trong quá trình silica trung tính - được gọi là lắng đọng tại chỗ.

Theo báo cáo trên Angewandte Chemie, chất xúc tác silica trung tính đã chuyển hóa 97% khí mê-tan trong hơn 200 giờ.

Ông Swihart cho biết, kết quả này đã mở ra con đường mới không chỉ để cải tiến chất xúc tác cho quá trình chuyển hóa khô của mêtan, mà còn cho tạo ra nhiều giá trị có lợi về mặt kinh tế và môi trường. 

Khánh An

Tin khác

Khoa học Công nghệ 1 ngày trước
(SHTT_ = Theo CEO Alphabet Sundar Pichai, Google đang sử dụng trí tuệ nhân tạo để tạo ra hơn một phần tư các đoạn code mới.
Khoa học Công nghệ 1 ngày trước
(SHTT) - Thủ tướng Phạm Minh Chính gửi thư biểu dương các kỹ sư an ninh mạng Viettel sau chiến thắng tại Pwn2Own 2 năm liền.
Khoa học Công nghệ 2 ngày trước
(SHTT) - Theo ESA, hai cha con gồm Ken và Keli Chaffin là những người đầu tiên giải được mật mã thông điệp được gửi từ tàu ExoMars Trace Gas Orbiter của ESA như một phần của dự án khoa học vào tháng 5/2023.
Khoa học Công nghệ 2 ngày trước
(SHTT) - Spyder là loại khí tài mới, công nghệ kỹ thuật số, đòi hỏi điều kiện làm việc, công tác bảo quản, bảo dưỡng khắt khe. Do vậy, việc nâng cao chất lượng công tác bảo quản, bảo dưỡng bằng công nghệ mới là yêu cầu tất yếu để đáp ứng nhiệm vụ huấn luyện, sẵn sàng chiến đấu trong tình hình mới.
Khoa học Công nghệ 3 ngày trước
(SHTT) - Vừa qua, Bộ TT&TT đã tổ chức tọa đàm về tăng cường năng lực tiếp cận pháp luật. Tại đây, công cụ RIA đã được giới thiệu và phổ biến cho các cán bộ xây dựng văn bản pháp luật.