Lá nhân tạo biến ánh sáng mặt trời thành nhiên liệu thay thế xăng

Hiện tại, khí đốt tổng hợp (syngas) thường được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch - nguồn nhiên liệu đang ngày càng cạn kiệt. Với việc chế tạo thành công khí đốt tổng hợp theo phương pháp mới này, các nhà nghiên cứu hy vọng có thể phát triển một loại nhiên liệu lỏng bền vững và thân thiện với môi trường.

Theo các nhà khoa học, khác với các sản phẩm được chế tạo trước kia, lá nhân tạo có thể sử dụng lâu dài nhờ sự kết hợp của một số vật liệu và chất xúc tác. Chiếc lá bắt chước quang hợp, phản ứng hóa học giúp cây chuyển ánh sáng Mặt Trời, CO2 và nước thành năng lượng. Quá trình chuyển hóa sử dụng hai chất hấp thụ ánh sáng, tương tự các phân tử trong thực vật thu nhận ánh sáng mặt trời, kết hợp với chất xúc tác làm từ coban. Trong môi trường nước, một chất hấp thụ ánh sáng sử dụng chất xúc tác để tạo ra oxy, trong khi chất còn lại thực hiện phản ứng hóa học làm giảm CO2 và nước thành carbon monoxide (CO) và hydro, tạo ra khí đốt tổng hợp.

Được biết, chiếc lá nhân tạo này có thể hoạt động tốt cả trong những ngày trời nhiều mây và không có ánh nắng. Điều đó giúp người dùng không bị hạn chế trong việc chỉ sử dụng sản phẩm này ở các nước có khí hậu ấm áp hay trong những tháng mùa hè. Người dùng có thể dùng chúng tại bất cứ thời gian nào trong ngày và tại bất kỳ đâu trên thế giới. 

Giáo sư Erwin Reisner của Đại học Cambridge và nhóm nghiên cứu của ông đã cố gắng đảm bảo thiết bị không thải ra bất kỳ lượng CO2 dù là nhỏ nhất vào bầu khí quyển.

"Có thể bạn chưa từng nghe nói đến khí đốt tổng hợp, tuy nhiên, bạn đang hàng ngày tiêu thụ những sản phẩm có sử dụng nó trong quá trình sản xuất. Việc có thể sản xuất bền vững nguồn nhiên liệu này sẽ là một bước tiến quan trọng trong việc khép lại chu trình carbon toàn cầu và thiết lập một ngành công nghiệp hóa chất và nhiên liệu bền vững”, theo giáo sư Reisner.

Virgil Andrei, đồng tác giả của nghiên cứu cho biết các nhà khoa học đang hướng đến việc chế tạo những chất có thể dùng làm nhiên liệu bền vững như ethanol. “Rất khó để sản xuất nhiên liệu từ ánh sáng Mặt Trời chỉ qua một công đoạn sử dụng phản ứng khử CO2. Tuy nhiên, chúng tôi tin rằng nhóm nghiên cứu đang đi đúng hướng, cộng với việc có trong tay chất xúc tác phù hợp nên chúng tôi tin rằng việc có thể tạo ra thiết bị như vậy sẽ diễn ra trong tương lai gần", ông cho hay.

"Trong thời gian tới, thay vì sản xuất khí đốt tổng hợp trước rồi chuyển thành nhiên liệu lỏng, chúng tôi muốn tạo ra nhiên liệu lỏng từ CO2 và nước chỉ bằng một công đoạn", giáo sư Reisner cho biết thêm. Theo ông, nhu cầu sử dụng nhiên liệu lỏng bền vững cho vận tải nặng, giao hàng và hàng không là rất lớn.

Thúy Hằng