Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 15/08/2014 19:54 (GMT+7)

Plastic hút khí CO2 chuyển thành năng lượng mới

  Vật liệu này – giống một dạng plastic được dùng để gói thực phẩm – có thể đóng một vai trò quan trọng trong kế hoạch nhằm cắt giảm phát thải khí CO2 của Tổng thống Obama xuống 30% vào năm 2030, và cũng có thể được tích hợp vào các ống khói trong tương lai.

Báo cáo về vật liệu này là một trong số gần 12.000 bài thuyết trình tại Hội nghị và triển lãm quốc gia của Hiệp hội Hóa học Mỹ (National Meeting & Exposition of the American Chemical Society (ACS), tổ chức khoa học lớn nhất thế giới, sẽ được tổ chức tại Mỹ vào thứ Năm.

“Điểm mấu chốt đó là loại polyme này ổn định, rẻ tiền, và nó hút CO2 rất tốt. Nó phù hợp với chức năng trong một môi trường thực tế”, tiến sĩ Andrew Cooper nói. “Trong viễn cảnh tương lai khi công nghệ pin nhiên liệu được sử dụng, vật liệu hấp phụ này có thể hoạt động đối với công nghệ không phát thải”.

Vật liệu hút khí CO2 được sử dụng phổ biến để loại bỏ loại khí ô nhiễm nhà kính này ra khỏi khói thải tại các nhà máy nhiệt điện, nơi mà các nhiên liệu hóa thạch như than đá hoặc khí gas được đốt cháy. 

Tuy nhiên, Cooper và các đồng nghiệp của ông muốn vật liệu hấp phụ, một polyme hữu cơ màng ngăn ion, cho một ứng dụng khác – có thể dẫn tới giảm thiểu ô nhiễm.

Loại vật liệu mới này sẽ là một phần của công nghệ tích hợp gọi là chu trình hỗn hợp khí hóa tích hợp (gasification combined cycle - IGCC), có thể chuyển hóa nhiên liệu hóa thạch thành khí hydro.

 Hydro hứa hẹn cho việc sử dụng trong các xe chạy bằng pin nhiên liệu và sản xuất điện năng vì nó gần như không phát sinh ô nhiễm. IGCC là một công nghệ chuyển tiếp nhằm bắt đầu nền kinh tế hydro, hoặc sự chuyển hướng sang nhiên liệu hydro, trong khi vẫn sử dụng các cơ sở hạ tầng nhiên liệu hóa thạch hiện có. 

Tuy nhiên quá trình xử lý IGCC tạo ra một hỗn hợp của hydro và khí CO2, cần phải được tách riêng.

Tiến sĩ Cooper tại trường Đại học Liverpool cho biết, loại vật liệu này hoạt động tốt nhất dưới điều kiện áp suất cao với quá trình IGCC. 

Giống như một miếng mút trong bếp nhà bạn phình ra khi nó hút nước, vật liệu này cũng phình ra một cách từ từ khi nó hút khí CO2 và các khoảng trống nhỏ tí xíu nằm giữa các phân tử của nó. 

Ông giải thích, khi áp suất giảm xuống, chất hấp phụ xẹp hơi và thải ra khí CO2 mà họ có thể thu giữ lại hoặc chuyển hóa thành các hợp chất carbon có ích.

Vật liệu này là một loại bột giống cát, có màu nâu, được tạo ra bằng cách gắn kết nhiều phân tử gốc carbon nhỏ bé thành một mạng lưới. 

Cooper giải thích rằng, ý tưởng sử dụng cấu trúc này có cảm hứng từ polystyrene, một chất dẻo được sử dụng trong xốp và các vật liệu đóng gói khác. Polystyrene có thể hấp phụ một lượng nhỏ CO2 bởi cùng hoạt động nở phồng như vậy.

Một lợi thế của việc sử dụng các polyme đó là chúng có xu hướng rất ổn định. 

Các vận liệu thậm chí có thể chịu được trong axit sôi, chứng minh các polyme này sẽ chịu được điều kiện khắc nghiệt trong các nhà máy điện để hấp phụ khí CO2. Các thiết bị khử CO2 khác dù được làm từ nhựa hoặc kim loại hoặc ở dạng lỏng thường không chịu đựng tốt, Cooper cho biết. 

Một ưu điểm khác của chất hấp phụ mới là khả năng hấp phụ CO2 mà không nhận hơi nước đi kèm, hơi nước có thể làm tắc nghẽn các vật liệu khác và làm chúng hoạt động kém hiệu quả hơn. 

Giá thành thấp cũng làm polyme xốp này hấp dẫn hơn. “So sánh với nhiều vật liệu hấp phụ khác, những vật liệu này là rẻ tiền hơn nhiều”, Cooper cho biết, vì hầu hết các phân tử carbon được dùng để tạo ra những vật liệu hấp phụ này không đắt đỏ. “Và về nguyên tắc, các vật liệu này có thể được tái sử dụng và có tuổi thọ cao vì chúng rất bền”.

Cooper cũng sẽ mô tả cách tích hợp để những polymer màng ngăn ion của ông có thể dùng được trong ống khói và các dòng thải khác. 

Ông cho biết tương đối dễ để đưa các polyne xốp vào thành các loại màng lọc để loại bỏ CO2 ra khỏi khí thải của các nhà máy điện. Kết hợp hai loại hệ thống lọc khí thải có thể làm cho các chất hấp phụ hoạt động hiệu quả hơn nhiều bằng cách khai thác những thế mạnh của mỗi chất hấp phụ.

Nghiên cứu được tài trợ bởi Cộng đồng nghiên cứu khoa học vật lý và kĩ thuật (Engineering and Physical Sciences Research Council) và tổ chức E.ON Energy.

Xem Thêm

Phát triển nhân lực trẻ cho các lĩnh vực công nghệ chiến lược
Bộ Khoa học và Công nghệ được giao nghiên cứu, đề xuất cơ chế, chính sách phát triển nhân lực trẻ chất lượng cao trong các lĩnh vực công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo, hàng không vũ trụ và năng lượng nguyên tử, với thời hạn hoàn thành trong quý IV/2026.
Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Liên hiệp Hội Thành phố Hồ Chí Minh và 7 giải pháp phát huy vai trò trí thức
Tư vấn, phản biện và giám định xã hội của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh là một hoạt động quan trọng nhằm phát huy trí tuệ, kinh nghiệm và trách nhiệm xã hội của đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ trong quá trình hoạch định chính sách, quy hoạch và triển khai các chương trình, dự án phát triển.
Đề xuất giải pháp tăng cường vai trò kết nối của VUSTA với các Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện
Ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) tổ chức hội thảo đề xuất các giải pháp đổi mới cơ chế phối hợp, phát huy tối đa tiềm năng của mạng lưới 92 Hội ngành trong hoạt động tư vấn, phản biện; khẳng định quyết tâm nâng tầm vai trò cầu nối của VUSTA, biến trí tuệ đội ngũ trí thức KH&CN thành những luận cứ khoa học tin cậy phục vụ các quyết sách của Đảng, Nhà nước và MTTQ.
Đưa tri thức số về bản, giúp người dân làm chủ công nghệ
Phổ biến kiến thức khoa học, kỹ thuật chỉ thực sự phát huy giá trị khi người dân có thể vận dụng vào đời sống. Từ hoạt động giảng dạy của chuyên gia Hội Mã số Mã vạch Việt Nam trong chương trình tập huấn “Người bản số” tại Lào Cai, có thể thấy rõ cách tiếp cận lấy kỹ năng thực hành, khả năng tự chủ và an toàn trên môi trường số làm trọng tâm.
VUSTA tập huấn nâng cao kiến thức, kỹ năng phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ tại cơ sở
Nhằm nâng cao nhận thức, trách nhiệm và kỹ năng xử lý tình huống cháy, nổ cho cán bộ, nhân viên làm việc tại tòa nhà, ngày 23/10, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tổ chức tập huấn công tác phòng cháy, chữa cháy và cứu hộ, cứu nạn. Chương trình kết hợp phổ biến quy định pháp luật với hướng dẫn kỹ năng thực hành, góp phần chủ động phòng ngừa và hạn chế thiệt hại khi có sự cố xảy ra.
Phát huy vai trò cầu nối của Liên hiệp Hội Việt Nam trong hoạt động tư vấn, phản biện và giám định xã hội
Tăng cường kết nối giữa các hội thành viên, đội ngũ trí thức khoa học và công nghệ với các cơ quan Đảng, Nhà nước và Mặt trận Tổ quốc Việt Nam là yêu cầu quan trọng nhằm nâng cao chất lượng hoạt động tư vấn, phản biện, góp phần hoàn thiện chính sách và thúc đẩy phát triển đất nước.
Đắk Lắk: Từ chính sách đãi ngộ đến yêu cầu sử dụng hiệu quả nguồn nhân lực chất lượng cao
Việc HĐND tỉnh Đắk Lắk thông qua Nghị quyết quy định chính sách thu hút, hỗ trợ đào tạo phát triển nguồn nhân lực giai đoạn 2026- 2031 thể hiện sự đồng thuận cao đối với yêu cầu nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, tạo nền tảng cho phát triển trong giai đoạn mới. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để chính sách đi vào cuộc sống, thu hút được người có năng lực và tạo môi trường để trí thức cống hiến.