Thu hồi các bon là một trong nhiều giải pháp được đề xuất để cắt giảm phát thải khí nhà kính phổ biến nhất, đó là CO2. Nhưng, đến nay, các phương pháp thông dụng cần nhiều năng lượng để giải phóng các bon từ vật liệu thu hồi để lưu giữ. Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học South Florida, phối hợp với Đại học Khoa học và công nghệ King Abdullah đã thông báo một giải pháp thay thế có hiệu quả năng lượng dưới dạng một vật liệu tái sử dụng, giá rẻ và hiệu quả hơn để thu hồi và tách CO2.
Cối lõi của phát hiện là tinh thể SIFSIX-1-Cu, có các nguyên tử tạo thành lưới 3 chiều với các lỗ có thể hút CO2 nhưng lại cho các phân tử khác đi qua. Vật liệu SIFSIX dạng lỗ được cấu thành từ hỗn hợp các thành phần hóa học vô cơ và hữu cơ của loại vật liệu gọi là vật liệu kim loại hữu cơ. Một trong những đặc trưng của vật liệu khung hữu cơ kim loại làm tăng khả năng ứng dụng nó trong thế giới thực, là tính hiệu quả duy nhất khi có mặt hơi nước. Điều này mang lại lợi thế hơn so với các phương pháp khác, ở đó hơi nước thường gây cản trở cho việc thu hồi CO2 và bổ sung vào quy trình làm sạch trong các nhà máy than đá sạch tiêu thụ khoảng 20-30% sản lượng điện của nhà máy. Các nhà nghiên cứu cho rằng vật liệu mới có tiềm năng cải thiện hiệu suất của qui trình làm sạch và cho phép bổ sung nhiều điện năng vào lưới điện.
Để củng cố các kết quả nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã thực hiện những mô phỏng trên các siêu máy tính tại một số trung tâm nghiênn cứu, bao gồm Mạng lưới XSEDE của Quỹ Khoa học quốc gia, Trung tâm siêu tính toán Pittsburgh, Trung tâm tính toán nâng cao Texas và Trung tâm siêu máy tính San Diego. Các thử nghiệm được thực hiện trên Blacklight, một máy tính có bộ nhớ chia sẻ lớn để mô phỏng trạng thái của khối lượng nhỏ các phân tử khí với nhau và với vật liệu kim loại hữu cơ.
Bên cạnh việc thu các bon trong các nhà máy dùng than đá làm nhiên liệu, các nhà nghiên cứu dự tính các ứng dụng khác cho vật liệu, bao gồm lọc metan trong các giếng khí thiên nhiên và thúc đẩy công nghệ than đá sạch. Các nhà khoa học tiến tới sẽ nghiên cứu giải pháp sản xuất và các ứng dụng vào thế giới thực.
Hoahocngaynay.com
Nguồn NASATI/Gizmag
