Nghiên cứu chất xúc tác siêu quang nhiệt lấy cảm hứng từ hiệu ứng nhà kính

24/10/2021

Trong vài thập kỷ qua, các nhà khoa học trên toàn thế giới đã phát triển nhiều kỹ thuật và công nghệ có thể chuyển carbon dioxide (CO2) thành nhiên liệu sử dụng năng lượng mặt trời. Điều này được đánh giá cao vì nó sẽ làm giảm sự phụ thuộc của con người vào nhiên liệu hóa thạch, đồng thời góp phần giảm thiểu biến đổi khí hậu.

Một phương pháp hiện có để chuyển CO2 thành nhiên liệu được gọi là xúc tác CO2 quang nhiệt. Mặc dù phương pháp này đã đạt được những kết quả đáng khích lệ, nhưng để đạt được hiệu suất tối ưu, cần những vật liệu mới phù hợp hơn để thu năng lượng mặt trời.

Nguyên lý về hiệu ứng nhà kính toàn cầu (trái) và hiệu ứng nhà kính ở qui mô nano

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Soochow và Đại học Toronto ở Canada đã tiến hành nghiên cứu nhằm giảm phát thải khí nhà kính CO2 trong vài năm nay. Trong một bài báo gần đây được xuất bản trên Nature Energy, họ đã giới thiệu một cách tiếp cận mới để đạt được xúc tác siêu quang nhiệt CO2 lấy cảm hứng từ chính hiệu ứng nhà kính.

Le He, một trong những người thực hiện nghiên cứu cho biết: "Chúng tôi đang bàn về cách các khí nhà kính làm Trái đất ấm lên và một người trong chúng tôi đã đặt ra câu hỏi: Tại sao chúng ta không sử dụng hiệu ứng nhà kính để nâng cao hiệu suất quang nhiệt của các chất xúc tác? Mục tiêu chính của nghiên cứu của chúng tôi là xác minh giả thuyết của chúng tôi bằng cách thiết kế chất xúc tác có cấu trúc lõi-vỏ. "

Sau khi thảo luận về ý tưởng và giả thuyết ban đầu, họ đã cho ra chất xúc tác được tạo ra bởi He, Zhang và các đồng nghiệp của họ bao gồm một tinh thể nano niken không xốp-silica được bao bọc. Đáng chú ý, tinh thể nano này tham gia vào cả phản ứng metan hóa và phản ứng chuyển dịch nước-khí.

Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra hiệu suất của chất xúc tác mà họ tạo ra trong một loạt các thí nghiệm và so sánh nó với hiệu suất của chất xúc tác quang nhiệt truyền thống. Họ phát hiện ra rằng dưới ánh sáng, nhiệt độ cục bộ do chất xúc tác của chúng đạt được cao hơn đáng kể so với các chất xúc tác gốc Ni khác không có vỏ SiO2.

"Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng giờ đây có thể chuyển đổi CO2 và H2 tái tạo thành các hóa chất và nhiên liệu có giá trị với tốc độ chưa từng có và ổn định lâu dài dựa trên các nguyên tố rẻ và có nhiều trong trái đất", Geoffrey A. Ozin, một trong những nhà nghiên cứu thực hiện nghiên cứu cho hay. "Chúng tôi tin rằng điều này thể hiện một bước quan trọng đối với ngành công nghiệp nhiên liệu năng lượng mặt trời bền vững."

Hà Trần (Theo Tech Xplore)

Tags:
xúc tác siêu quang nhiệt

Same Category

Giải pháp chiếu sáng hướng đến sử dụng hiệu quả, tiết kiệm năng lượng

21/11/2024

Thúc đẩy tiết kiệm năng lượng trong ngành xi măng 31/10/2024

Nhằm cải thiện hiệu quả năng lượng và giảm phát thải trong ngành xi măng, E&M Combustión đã ra mắt một loại đầu đốt cải tiến trong nỗ lực tìm kiếm giải pháp bền vững cho ngành xi măng.
Ngành xi măng Hoa Kỳ đạt nhiều thành tựu trong tiết kiệm năng lượng 31/10/2024

Theo một khảo sát công bố bởi Hiệp hội Xi măng Portland (PCA), 2023 là năm mà ngành xi măng Hoa Kỳ tiết kiệm năng lượng được nhiều nhất từ trước đến nay. PCA đại diện cho các nhà sản xuất xi măng tại Hoa Kỳ và thực hiện Khảo sát đầu vào lao động - năng lượng cho các doanh nghiệp thành viên trong Hiệp hội.
Hiệu quả sử năng lượng mặt trời trong sản xuất nông nghiệp 29/10/2024

Việc sử dụng năng lượng mặt trời đã giúp các hộ nông dân tiết kiệm được chi phí tiền điện đáng kể mỗi tháng, đồng thời giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Các biện pháp tiết kiệm điện trong trường học 25/10/2024

Tiết kiệm điện ở các trường học không chỉ giúp giảm chi phí hoạt động góp phần bảo vệ môi trường mà còn tuyên truyền, giáo dục cho học sinh về sử dụng năng lượng hiệu quả.
Phát triển hệ thống đèn năng lượng mặt trời, đèn led trong thắp sáng 17/10/2024

Nhằm góp phần thực hiện giảm sử dụng nguồn điện lưới quốc vào mục đích công cộng; huyện Cầu Kè, tỉnh Trà Vinh đang từng bước triển khai sử dụng nguồn điện năng lượng mặt trời, sử dụng đèn có công suất thấp (đèn led) cho các hoạt động công cộng, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng điện an toàn, tiết kiệm; giảm tải nguồn điện lưới quốc gia...
Giảm đến 50% điện năng khi sử dụng đèn Led kích thích thanh long trái vụ 17/10/2024

Sử dụng bóng đèn Led năng suất và chất lượng thanh long tương đương như khi sử dụng đèn compact, nhưng điện năng tiêu thụ giảm 50%.
Tiết kiệm năng lượng là chìa khóa giúp doanh nghiệp Việt Nam phát triển bền vững 15/10/2024

Ông Mạch Đình Khoa, Giám đốc Phát triển Chiến lược Kinh doanh và Hoạt động Thương mại của Schneider Electric cho rằng, việc tiết kiệm năng lượng không chỉ là xu hướng mà còn là yếu tố quyết định để các doanh nghiệp Việt Nam duy trì lợi thế cạnh tranh. Để đạt được mục tiêu này, cần có những giải pháp thiết thực, sự đồng hành của Chính phủ và sự quyết tâm từ chính các doanh nghiệp.
Morrisons thử nghiệm tăng nhiệt độ tủ đông để tiết kiệm năng lượng 15/10/2024

Mười cửa hàng trong chuỗi siêu thị nổi tiếng tại nước Anh - Morrisons sẽ tăng nhiệt độ tủ đông từ -18oC lên -15oC. Đây được cho là nỗ lực thay đổi trước áp lực phải cải tiến từ tiêu chuẩn nền công nghiệp đã tồn tại lâu năm.