“Lá nhân tạo” biến CO2 và ánh sáng mặt trời thành nhiên liệu tái tạo

Theo dõi thoidai.com.vn trên Theo dõi trên Google News
Mới đây các nhà nghiên cứu đã tìm ra công nghệ tiên phong biến ánh sáng mặt trời và CO2 thành nguồn nhiên liệu có mật độ năng lượng cao như ethanol và propanol. Đây là nguồn nhiên liệu tái tạo, sạch, ít gây ô nhiễm và thân thiện với môi trường.
aa
Giới thiệu sản phẩm OCOP và công nghệ Make in Vietnam đến bạn bè quốc tế
Huế hướng tới thành phố sáng tạo của UNESCO

Hiện nay, nhiên liệu được sử dụng phổ biến là nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu và khí tự nhiên. Tuy nhiên, nhiên liệu này khi đốt thải ra khí CO2 – nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu. Chính vì vậy, việc tìm kiếm các nguồn nguyên liệu thay thế thân thiện với môi trường đang trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết.

Nhóm nghiên cứu từ Đại học Cambridge cho biết trong nhiều năm, nhóm nghiên cứu đã phát triển các loại nhiên liệu bền vững, không carbon lấy cảm hứng từ quá trình quang hợp của cây và gọi đó là “lá nhân tạo”. Tuy nhiên những chiếc lá nhân tạo này chỉ có thể tạo ra các hóa chất đơn giản, chẳng hạn như khí tổng hợp, hỗn hợp hydro và carbon monoxide được sử dụng để sản xuất nhiên liệu, dược phẩm, nhựa và phân bón. Để làm cho công nghệ trở nên thiết thực hơn thì “lá nhân tạo” cần phải có khả năng sản xuất trực tiếp các hóa chất phức tạp hơn trong một bước chạy bằng năng lượng mặt trời.

Giáo sư Erwin Reisner, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, hiện nay nhóm nghiên cứu đã phát triển một chất xúc tác dựa trên đồng và palađi. Chất xúc tác đã được tối ưu hóa theo cách cho phép “lá nhân tạo” tạo ra các hóa chất phức tạp hơn, chuyển đổi CO2, nước và ánh sáng mặt trời thành nhiên liệu đa carbon là ethanol và propanol chỉ trong một bước. Đây là những nhiên liệu có mật độ năng lượng cao và dễ dàng lưu trữ hoặc vận chuyển trong quá trình sử dụng.

Lá nhân tạo gắn vào thanh đỡ bằng kim loại. Ảnh: Motiar Rahaman
Lá nhân tạo gắn vào thanh đỡ bằng kim loại. Ảnh: Motiar Rahaman

Ethanol sinh học được coi là giải pháp thay thế sạch hơn xăng dầu do sản xuất từ thực vật thay vì nhiên liệu hóa thạch. Nhiều ôtô và xe tải trên đường ngày nay chạy bằng xăng chứa tới 10% ethanol (nhiên liệu E10). Tuy nhiên những phương pháp sản xuất ethanol sinh học trước đó vẫn gây tranh cãi, đặc biệt là vì thường chiếm mất diện tích đất nông nghiệp có thể dùng để trồng thực phẩm. Với phương pháp “lá nhân tạo” mới chỉ sử dụng năng lượng mặt trời, vấn đề này đã hoàn toàn được giải quyết.

Bên cạnh đó, lá nhân tạo mới có thể trực tiếp sản xuất ethanol và propanol sạch mà không cần qua bước trung gian – tạo ra khí tổng hợp. Trước đây, một số nhóm nghiên cứu khác đã sản xuất những chất hóa học tương tự nhờ dùng điện. Tuy nhiên, đây là lần đầu tiên các hóa chất phức tạp như vậy được sản xuất bằng lá nhân tạo chỉ với năng lượng mặt trời.

Tiến sĩ Motiar Rahaman, thành viên nhóm nghiên cứu khẳng định lá nhân tạo mới sẽ là một bước quan trọng giúp thoát khỏi nền kinh tế phụ thuộc nhiên liệu hóa thạch. Những nhiên liệu này tạo ra lượng khí thải carbon ròng bằng không và hoàn toàn có thể tái tạo.

Cùng nghiên cứu phát triển công nghệ “lá nhân tạo” từ ánh sáng mặt trời, nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Lund (Thụy Điển) cho biết họ đã tìm ra cách chuyển đổi khí thải CO2 thành nhiên liệu thông qua việc sử dụng vật liệu hữu cơ xốp được gọi là Khung hữu cơ cộng hóa trị (COF). Vật liệu này sẽ hấp thụ tia nắng mặt trời, sau đó dùng năng lượng thu được kết hợp với chất xúc tác để chuyển đổi CO2 thành nhiên liệu.

Anh Kaibo Zheng, nhà nghiên cứu từ Đại học Lund chia sẻ: “Quá trình chuyển đổi cần electron. Khi phát hiện hạt photon với ánh sáng xanh tạo ra các electron tồn tại lâu dài với mức năng lượng cao, chúng tôi chỉ cần sạc COF bằng các electron và hoàn thành một phản ứng”.

Tuy nghiên cứu có kết quả ban đầu rất khả quan nhưng để ứng dụng kỹ thuật này vào thương mại và sử dụng rộng rãi còn cần sự nỗ lực hơn nữa. Đồng tác giả của nghiên cứu, nhà hóa học Tönu Pullerits nhấn mạnh: “Chúng tôi đã hoàn thành hai bước ban đầu với electron. Cần thực hiện thêm nhiều bước nữa trước nghi bắt đầu nghĩ về một cỗ máy chuyển đổi CO2, nhưng chúng ta đã thấy một hướng đi rất hứa hẹn”.

Tại Việt Nam, công nghệ “lá nhân tạo” cũng đã được nghiên cứu tại Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội (USTH). Từ năm 2015, nhóm các nhà nghiên cứu thuộc trường USTH đã hợp tác cùng Phòng thí nghiệm Hóa học và sinh học kim loại (Trung tâm và Năng lượng nguyên tử và Năng lượng thay thế CEA – Grenoble, Cộng hòa Pháp) nghiên cứu chế tạo “lá nhân tạo”.

“Lá nhân tạo” do nhóm nghiên cứu tại USTH chế tạo. (Ảnh: usth.edu.vn)
“Lá nhân tạo” do nhóm nghiên cứu tại USTH chế tạo. (Ảnh: usth.edu.vn)

Đến nay, thiết bị này có khả năng điều chế nhiên liệu hydro (H2) từ nước và ánh sáng mặt trời với hiệu suất 1.9%. Nhiên liệu H2 sau đó có thể được lưu trữ, vận chuyển và sử dụng trong các pin nhiên liệu. Sản phẩm của quá trình sử dụng nhiên liệu này chỉ là nước nên không gây ô nhiễm môi trường.

Tài trợ 2 triệu đô la Úc cho các dự án đối mới sáng tạo dựa trên công nghệ trong lĩnh vực nông nghiệp

Tài trợ 2 triệu đô la Úc cho các dự án đối mới sáng tạo dựa trên công nghệ trong lĩnh vực nông nghiệp

Trong khuôn khổ chương trình Đối tác Đổi mới sáng tạo Australia – Việt Nam (Aus4Innovation) của chính phủ Australia, hợp phần tài trợ Đối tác Đổi mới Sáng tạo sẽ dành ra 2 triệu đô la Úc cho vòng tài trợ thứ tư để tài trợ cho các dự án đổi mới sáng tạo dựa trên công nghệ trong lĩnh vực nông nghiệp tại Việt Nam.

Doanh nghiệp Việt - Mỹ: tập trung vào công nghệ và đổi mới sáng tạo

Doanh nghiệp Việt - Mỹ: tập trung vào công nghệ và đổi mới sáng tạo

Phía Việt Nam đề nghị các tập đoàn bán dẫn của My như Intel, Amkor, Marvell... phát triển hệ sinh thái chip, bán dẫn, phối hợp xây dựng trung tâm đào tạo, nghiên cứu phát triển, tiến tới thiết kế các sản phẩm chíp, bán dẫn tại Việt Nam.
Theo Mai Anh/Vietnam.vn
Nguồn:

Tin bài khác

Top đầu thế giới, Bệnh viện Việt Nam vượt mốc 100 ca thay khớp khó nhờ “siêu robot” AI

Top đầu thế giới, Bệnh viện Việt Nam vượt mốc 100 ca thay khớp khó nhờ “siêu robot” AI

Bệnh viện Đa khoa Tâm Anh vừa lập kỷ lục vượt mốc 100 ca thay khớp phức tạp đầu tiên bằng “siêu robot” AI CUVIS-Joint thế hệ mới, đặc biệt tập trung vào các ca khó có thể điều trị tốt bằng kỹ thuật truyền thống hay robot thế hệ cũ, mở ra cơ hội mới cho nhiều người bệnh đang đối mặt nguy cơ “tàn phế”.
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm: Hợp tác nghị viện là trụ cột quan trọng giữa Việt Nam-Thái Lan

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm: Hợp tác nghị viện là trụ cột quan trọng giữa Việt Nam-Thái Lan

Tổng Bí thư, Chủ tịch nước khẳng định hợp tác nghị viện là một trụ cột quan trọng, góp phần củng cố tin cậy chính trị và thúc đẩy triển khai hiệu quả các thỏa thuận giữa lãnh đạo cấp cao hai nước.
Đối thoại học thuật góp phần mở rộng không gian hợp tác Việt Nam - Ấn Độ

Đối thoại học thuật góp phần mở rộng không gian hợp tác Việt Nam - Ấn Độ

Ngày 5/8, tại thủ đô New Delhi (Ấn Độ), Hội đồng Các vấn đề Thế giới Ấn Độ (ICWA) và Viện Hàn lâm Khoa học Xã hội Việt Nam (VASS) tổ chức Đối thoại ICWA - VASS lần thứ 6, trao đổi các định hướng hợp tác chiến lược và đề xuất khuyến nghị chính sách nhằm thúc đẩy Quan hệ Đối tác Chiến lược Toàn diện Tăng cường Việt Nam - Ấn Độ.
Việt Nam - Lào thúc đẩy hợp tác đào tạo cán bộ, tìm kiếm quy tập hài cốt liệt sĩ

Việt Nam - Lào thúc đẩy hợp tác đào tạo cán bộ, tìm kiếm quy tập hài cốt liệt sĩ

Trong chuyến thăm chính thức Lào ngày 5/8, lãnh đạo quân đội hai nước khẳng định tiếp tục tăng cường phối hợp về công tác Đảng, công tác chính trị, đào tạo cán bộ, quản lý biên giới và tìm kiếm, quy tập hài cốt liệt sĩ, góp phần làm sâu sắc hơn quan hệ hữu nghị đặc biệt Việt Nam - Lào.
Xem thêm

Multimedia

[Infographic] Quan hệ láng giềng tốt đẹp, hữu nghị truyền thống Việt Nam-Campuchia

[Infographic] Quan hệ láng giềng tốt đẹp, hữu nghị truyền thống Việt Nam-Campuchia

Nhận lời mời của Chủ tịch Quốc hội Trần Thanh Mẫn, Chủ tịch Quốc hội Campuchia Samdech Khuon Sudary thăm chính thức Việt Nam từ ngày 27 đến 29/7/2026.
Giai đoạn 2026-2030: Thu hút vốn đầu tư nước ngoài đăng ký khoảng 200-300 tỷ USD

Giai đoạn 2026-2030: Thu hút vốn đầu tư nước ngoài đăng ký khoảng 200-300 tỷ USD

Nghị quyết số 10-NQ/TW ngày 8/6/2026 của Bộ Chính trị về phát triển kinh tế có vốn đầu tư nước ngoài đặt mục tiêu đến năm 2030, phấn đấu đưa Việt Nam thuộc nhóm dẫn ...
Sáu tháng năm 2026: Tổng vốn đầu tư nước ngoài đăng ký vào Việt Nam tăng 61%

Sáu tháng năm 2026: Tổng vốn đầu tư nước ngoài đăng ký vào Việt Nam tăng 61%

Tổng vốn đầu tư nước ngoài đăng ký vào Việt Nam tính đến ngày 30/6/2026 bao gồm: Vốn đăng ký cấp mới, vốn đăng ký điều chỉnh và giá trị góp vốn, mua cổ phần ...
[Infographic] Quan hệ ASEAN-Nga và Hội nghị Cấp cao Kỷ niệm 35 năm quan hệ ASEAN-Nga

[Infographic] Quan hệ ASEAN-Nga và Hội nghị Cấp cao Kỷ niệm 35 năm quan hệ ASEAN-Nga

Quan hệ đối tác đối thoại ASEAN-Nga được thiết lập năm 1991 và được nâng cấp lên quan hệ Đối tác chiến lược năm 2018. Hai bên đã tổ chức 5 Hội nghị Cấp cao ...
[Infographic] Chiến dịch 500 ngày đêm: Hơn 175.000 liệt sĩ vẫn chưa được tìm thấy

[Infographic] Chiến dịch 500 ngày đêm: Hơn 175.000 liệt sĩ vẫn chưa được tìm thấy

Chiến dịch 500 ngày đêm tìm kiếm, quy tập và xác định danh tính hài cốt liệt sĩ đang được triển khai trên toàn quốc trong bối cảnh hơn 175.000 liệt sĩ chưa được tìm ...
Mikhail Osin: “Tôi không thể tưởng tượng được cuộc sống thế nào khi không có tiếng Việt”

Mikhail Osin: “Tôi không thể tưởng tượng được cuộc sống thế nào khi không có tiếng Việt”

Một buổi chiều mùa thu tại Moskva, trong căn phòng nhỏ của Viện nghiên cứu Á - Phi, Đại học Quốc gia Moskva (MGU), cậu sinh viên năm ba Mikhail Osin mải mê đọc cuốn ...
Hợp tác xây dựng thế giới tốt đẹp hơn

Hợp tác xây dựng thế giới tốt đẹp hơn

Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính cùng Đoàn đại biểu cấp cao Việt Nam vừa kết thúc tốt đẹp chuyến tham dự Hội nghị các Nhà lãnh đạo Nhóm các nền kinh tế mới ...
Shaman giáo Siberia: Vũ điệu của các pháp sư

Shaman giáo Siberia: Vũ điệu của các pháp sư

Tại vùng Siberia nguyên sơ và hùng vĩ, Shaman giáo đang hồi sinh đầy mạnh mẽ, gợi nhớ về những truyền thống cổ xưa. Shaman giáo tại Siberia - nơi con người kết nối với ...
Bạch dương: Cây kỳ diệu của nước Nga

Bạch dương: Cây kỳ diệu của nước Nga

Nếu cây tre là biểu tượng trong đời sống Việt Nam, cây bạch dương được người dân coi là biểu tượng của nước Nga. Bạch dương được yêu mến và tôn vinh nhờ vẻ đẹp ...
Yakutia: Lửa sống trên vùng băng tuyết

Yakutia: Lửa sống trên vùng băng tuyết

Yakutia hay Cộng hòa Sakha, là vùng lãnh thổ lớn nhất của Nga (hơn 3 triệu km2). Đây là vùng lạnh nhất trên thế giới có người sinh sống. Dù thế giới xung quanh bao ...
[Video] 50 năm Việt Nam - Philippines: Mở rộng kết nối nhân dân trong giai đoạn mới

[Video] 50 năm Việt Nam - Philippines: Mở rộng kết nối nhân dân trong giai đoạn mới

Mở rộng kết nối từ các thành phố lớn tới cộng đồng địa phương và vùng sâu, vùng xa; phát huy các kênh đối ngoại nhân dân để kết nối hiệp hội doanh nghiệp, nhà ...
[Video] Dấu ấn kết nối Việt Nam - Malaysia của Đại sứ Dato' Tan Yang Thai

[Video] Dấu ấn kết nối Việt Nam - Malaysia của Đại sứ Dato' Tan Yang Thai

Ngày 8/7 tại Hà Nội, Liên hiệp các tổ chức hữu nghị Việt Nam trao tặng Kỷ niệm chương “Vì hòa bình, hữu nghị giữa các dân tộc” cho Đại sứ đặc mệnh toàn quyền ...
[Video] Liên hiệp các tổ chức hữu nghị Việt Nam ghi sổ tang, tưởng niệm nạn nhân động đất Venezuela

[Video] Liên hiệp các tổ chức hữu nghị Việt Nam ghi sổ tang, tưởng niệm nạn nhân động đất Venezuela

Chia sẻ những mất mát của Chính phủ và nhân dân Venezuela, ngày 7/7 tại Hà Nội, đoàn đại biểu Liên hiệp các tổ chức hữu nghị Việt Nam và Hội Hữu nghị Việt Nam ...
[Video] Trẻ em Đông Á cùng kiến tạo giải pháp cho những thách thức chung

[Video] Trẻ em Đông Á cùng kiến tạo giải pháp cho những thách thức chung

Từ ngày 22 đến 26/6, tại thành phố Đà Nẵng, 27 đại biểu trẻ em đến từ Campuchia, Trung Quốc, Lào, Mông Cổ, Myanmar, Thái Lan và Việt Nam đã cùng hội tụ trong khuôn ...
[Video] Âm nhạc flamenco gắn kết văn hoá Việt Nam - Tây Ban Nha

[Video] Âm nhạc flamenco gắn kết văn hoá Việt Nam - Tây Ban Nha

Flamenco, loại hình nghệ thuật đặc sắc của Tây Ban Nha, đã trở thành nhịp cầu kết nối văn hóa giữa Việt Nam và Tây Ban Nha thông qua chương trình hòa nhạc flamenco diễn ...