Phương pháp thu hồi carbon monoxide từ không khí tiết kiệm và hiệu quả

Bộ thiết bị thí nghiệm được sử dụng để kiểm tra bộ phản ứng điện hóa mới trong quá trình thu hồi carbon.

Lợi ích từ việc sử dụng chất xúc tác

Theo Carlos Fernández - sinh viên tham gia tại Phòng thí nghiệm của Hatzell cho biết, phương pháp này giúp tiết kiệm khoảng 90% năng lượng trong quá trình thu hồi carbon và khoảng 50% chi phí vốn. Fernández giải thích thêm, hiện tại nhóm nghiên cứu đang thu hồi CO₂ từ các hợp chất carbonat, đây là một quá trình tự phát và không tốn nhiều năng lượng. Vì vậy nhóm nghiên cứu có thể loại bỏ quá trình hấp phụ và toàn bộ chi phí năng lượng từ quá trình đó.

Cấu hình nhóm nghiên cứu đưa ra đang hoạt động rất hiệu quả trong việc sử dụng lượng CO₂ di chuyển qua nó so với các hệ thống lưu trữ CO₂ dưới dạng khí. Hakhyeon Song - nghiên cứu sinh sau tiến sỹ cho biết, hiệu suất sử dụng CO₂ mà phương pháp mới ở mức 70%, trong khi hệ thống lưu trữ dạng khí chỉ ở mức 35%. Thêm vào đó, mức độ sử dụng CO₂ tối đa trong các hệ thống lưu trữ dạng khí dựa trên lý thuyết là 50%, còn đối với phương pháp mới, hiệu suất tối đa có thể lên tới 100%. Như vậy, hiệu quả đạt được đã tăng gấp đôi.

Một tiến bộ quan trọng khác phải kể đến là khả năng hoạt động của chất xúc tác mới trong môi trường axit, vốn là hạn chế của các hệ thống sử dụng màng lưỡng cực hiện có. Khi lớp cuộn kháng và chất xúc tác chuyển sang trạng thái axit, một quá trình hóa học khác gọi là phản ứng tiến hóa hydro xảy ra và cạnh tranh với phản ứng khử CO₂ thành CO. Chất xúc tác dựa trên nickel sẽ giúp làm giảm sự can thiệp này, cho phép quá trình tạo ra CO tiếp tục.

Việc sản xuất khí CO từ CO₂ là một quá trình phức tạp, đòi hỏi nhiều năng lượng. Nhưng nếu thực hiện một cách kinh tế, nguyên liệu thô có thể được liên kết với các quy trình hóa học hiện có và biến thành các sản phẩm mới hữu ích. Đây là mục tiêu tiếp theo của nhóm. Fernández giải thích rằng, lý do nhóm nghiên cứu lựa chọn CO vì nó là một cơ sở tốt cho tất cả các hợp chất carbon, bởi lẽ bất kỳ hợp chất nào cũng có thể được chuyển đổi từ CO thông qua các quá trình nhiệt hóa học.