Tạo nhiên liệu tổng hợp từ khí CO2 và quang năng

Những cách thức sử dụng năng lượng mặt trời thực sự sáng tạo và tuyệt vời. Một nhóm nhà khoa học làm việc tại Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia, Mỹ đang tập trung nghiên cứu các bước cơ bản để tạo ra nhiên liệu tổng hợp lỏng với sự trợ giúp của các tấm pin mặt trời. Mục đích của quá trình này là giảm đáng kể lượng khí thải CO2.

Mục tiêu biến đổi

Nhóm nghiên cứu đang sử dụng hệ thống oxit xeri để biến CO2 thành CO. Họ dự định biến đổi nước theo cách tương tự thành hydro với sự trợ giúp của năng lượng mặt trời. Sử dụng cả CO và Hydro để sản xuất nhiên liệu tổng hợp.

Biến đổi CO2

Quá trình biến đổi được thực hiện bằng lò phản ứng thu hồi quay ngược (CR5). Chiếc máy này có hai ngăn sử dụng các vòng ôxít xeri và một gương parabol khổng lồ làm nóng bằng quang năng lên tới 1500 độ nhằm tách ôxy khỏi ôxít xeri và ôxy được bơm ra ngoài. Vòng quay sẽ nâng vòng đã khử ôxy lên ngăn còn lại, tại đó nó lại phản ứng với CO2 được bơm vào để tạo ra ôxít xeri và CO. Một dòng khí CO ổn định được sản xuất ra.

Kế hoạch ban đầu là sẽ sử dụng CO2 từ ống khói nhà máy điện, nhưng cuối cùng họ quyết định lấy CO2 trực tiếp từ không khí.

Biến đổi nước

Theo cách tương tự, nước được bơm vào lò phản ứng và một dòng khí hydro được tạo ra.

Khí tổng hợp - nhiên liệu tổng hợp

Một lần nữa năng lượng mặt trời lại được sử dụng. Bằng cách dùng các tấm gương, năng lượng mặt trời được tập trung ở nhiệt độ 400oC giúp hình thành CaCO­3 bằng cách tạo phản ứng giữa khí CO2 và CaO. Tiếp đó CaCO3 một lần nữa được làm nóng đến 800oC nhờ năng lượng mặt trời và phản ứng khác diễn ra giải phóng CO2 tinh khiết và CaO.

Theo cách tương tự, trong một lò phản ứng có khí CO2 và oxit kẽm sẽ sản xuất ra kẽm kim loại và các phân tử oxy. Kết hợp gồm kẽm, hơi nước và CO2 tạo thành nhiên liệu tổng hợp gọi là Khí tổng hợp.

Sản xuất điện năng từ khí CO2

James Miller, một nhà hóa học đốt tại Sandia, phát biểu trên tạp chí New Scientist: "Lĩnh vực này hứa hẹn cho các công nghệ có thể sản xuất một lượng điện lớn không thải khí CO2 mà vẫn có giá cả phải chăng."

Hồng Nhung (theo alternative-energy-news.info)