Phần lớn các phương pháp sản xuất methanol từ CO2 trước đây đòi hỏi một lượng điện năng rất lớn, áp suất cao, nhiệt độ cao và sử dụng hóa chất độc hại hoặc nguyên tố hiếm của trái đất như cadmium hoặc tellurium. Một nhóm các nhà nghiên cứu của Đại Học Texas tại Arlington ( gọi tắt là UTA) đã phát triển một phương pháp mới, mà theo họ là an toàn hơn, rẻ hơn, và đơn giản hơn các hướng tiếp cận hiện tại. Thậm chí có thể nâng tầm sử dụng với kích thước công nghiệp để thu CO2 thải ra từ các nhà máy điện, và chuyển hóa thành năng lượng có ích.
Methanol (CH3OH) là dạng phân tử đơn giản nhất của rượu/cồn-alcohol (và độc hại cho cơ thể người) có thể được chuyển về dạng nhiên liệu diesel sinh học ( bio-diesel) và đốt cháy trong động cơ. Nó cũng là chất hóa học quan trọng trong việc sản xuất nhựa plastics, keo dính và dung môi.
Trong bài phỏng vấn với Gizmag, Tiến sĩ Krishnan Rajeshwar, một giáo sư ưu tú ngành hóa học và hóa sinh học, đồng thời cũng là đồng sáng lapak Trung Tâm Năng Lượng Phục Hồi ( renewable energy) , thuộc khoa Khoa Học&Công Nghệ, CREST tại UTArlington, đã mô tả quá trình sản xuất methanol mới được phát triển bởi nhóm của ông như phiên bản quang điện hóa của quá trình quang hợp diễn ra ở thực vật..
Trái tim của kỹ thuật này là sử dụng quá trình đốt nóng để mạ các sợi Đồng oxit (CuO) ở kích thước nano với một dạng khác của Đồng Oxit ( Cu2O) và nhúng trong dung môi chưa đầy CO2. Chuỗi que hỗn hợp CuO-Cu2O sau đó được đưa ra trước ánh sáng mặt trời ( hoặc ánh sáng mặt trời nhân tạo trong phòng thí nghiệm) để gây ra phản ứng hóa học và tạo ra methanol lỏng. Nhóm nghiên cứu cho biết, thí nghiệm đã tạo được methanol với hiệu suất điện hóa 95% và tránh được vấn đề năng lượng đầu vào quá nhiều, còn được biết đến là hiện tượng quá điện áp, như vẫn thấy ở các phương pháp khác.
Khi được hỏi liệu quá trình này có thể sử dụng để tạo ra nhiên liệu cho các địa điểm như ở Alaska hay Canada, vốn ở xa so với đường ống dẫn dầu và đường bộ hay không, Tiến Sĩ Rajeshwar cho rằng, quá trình này có thể đặt vào đầu ra của các máy phát điện, tái sử dụng CO2 trong khí thải để tạo ra nhiên liệu có ích.
Thí nghiệm của nhóm mới chỉ được thực hiện với quy mô nhỏ, nhưng nhóm UTA hiện nay vẫn đang gây vốn để tiếp tục nâng cao quy mô của quá trình này, coi đó như một phần nhiệm vụ của họ để chế tạo ra sản phẩm thương mại từ nghiên cứu này. “ Chúng tôi hy vọng giải pháp trong phòng thí nghiệm mới chỉ là sự bắt đầu”, Carolyn Cason, Phó chủ nhiệm nhóm nghiên cứu tại Đại Học cho biết.
“Cho đến khi nào chúng ta vẫn còn sử dụng nhiên liệu hóa thạch thì chúng ta còn phải đặt câu hỏi về việc sẽ làm gì với CO2”, Rajeshwar cho biết thêm, “Với một lựa chọn hấp dẫn, lại cho phép chuyển hóa khí gas gây hiệu ứng nhà kính thành nhiên liệu lỏng, thì đó hẳn là một sự lựa chọn có giá trị”.
Nhóm UTA, bao gồm Ghazleh Ghadimkhani, Norma Tacconi, Wilaiwan Chanmanee và Csaba Janaky đã đăng phát hiện của họ trên số báo ngày 21/1/2013 của tạp chí Tin Tức Hóa Học và Kỹ Thuật.
—————————————————————————————————————————————————————-
Người dịch: Trungmaster, nguồn Gizmag
Link nhóm nghiên cứu: http://www.uta.edu/news/releases/2013/02/carbondioxide-methanol.php
Link luận văn gốc: Efficient solar photoelectrosynthesis of methanol from carbon dioxide using hybrid CuO–Cu2O semiconductor nanorod arrays. Chemical Communications, 2013; 49 (13): 1297
Link luận văn liên quan: http://www.rsc.org/suppdata/cc/c2/c2cc38068d/c2cc38068d.pdf
—————————————————————————————————————————————————————–
