Lá nhân tạo biến CO2 thành nhiên liệu và hóa chất có giá trị

Quang Minh
Lấy cảm hứng từ quá trình quang hợp của thực vật, các nhà nghiên cứu từ Đại học Cambridge và Đại học California-Berkeley đã phát triển lá nhân tạo sử dụng ánh sáng mặt trời để chuyển đổi CO₂ thành hydrocarbon, cung cấp một giải pháp thay thế bền vững cho nhiên liệu hóa thạch.
Theo dõi Baoquocte.vn trên
Mô hình lá nhân tạo. (Nguồn: Đại học Cambridge)
Mô hình lá nhân tạo. (Nguồn: Đại học Cambridge)

Theo đó, những nanoflowers (lớp hạt nano mới được phát triển có cấu trúc tương tự như bông hoa) bằng đồng nhỏ được gắn vào một chiếc lá nhân tạo để sản xuất ra nhiên liệu sạch và các hóa chất có giá trị cao.

Không giống như hầu hết các chất xúc tác chỉ có thể chuyển đổi CO₂ thành các phân tử carbon đơn, thiết bị tích hợp chiếc lá hấp thụ ánh sáng được làm từ perovskite (vật liệu sản xuất pin mặt trời hiệu suất cao), với chất xúc tác là nanoflower đồng sẽ chuyển đổi carbon dioxide thành các hydrocarbon phức tạp hơn với hai nguyên tử carbon, điển hình như etan và ethylene - nguyên liệu thô cho nhiên liệu lỏng, hóa chất và nhựa.

Theo các báo cáo được công bố trên Tạp chí Nature Catalysis, hầu như tất cả các hydrocarbon hiện nay đều bắt nguồn từ nhiên liệu hóa thạch.

Nghiên cứu đã mang đến một giải pháp thay thế sạch hơn thay cho loại nhiên liệu này bởi những phương pháp do nhóm Cambridge-Berkeley phát triển tạo ra các hóa chất và nhiên liệu được làm từ CO₂, nước và glycerol, hợp chất hữu cơ phổ biến không có bất kỳ khí thải carbon bổ sung nào.

Bên cạnh đó, để đạt hiệu quả cao hơn và khắc phục giới hạn năng lượng của quá trình phân tách nước, nhóm nghiên cứu đã bổ sung các điện cực nanowire silicon giúp sản xuất hydrocarbon tốt hơn 200 lần so với các hệ thống phân tách nước và CO₂ trước đây. Nghiên cứu này không chỉ tăng cường hiệu suất khử CO₂ mà còn tạo ra các hóa chất có giá trị cao như glycerate, lactate và formate, được ứng dụng trong dược phẩm, mỹ phẩm và hóa học tổng hợp.

Theo nhóm tác giả, việc áp dụng nghiên cứu của họ vào các phản ứng hữu cơ phức tạp hơn sẽ mở ra cánh cửa cho sự đổi mới trong sản xuất hóa chất bền vững. Với những cải tiến liên tục, nghiên cứu có thể đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế tuần hoàn, trung hòa carbon.

Ukraine ngạc nhiên với ý tưởng của Belarus, hội nghị hòa bình thứ 2 liệu có tương lai?

Ukraine ngạc nhiên với ý tưởng của Belarus, hội nghị hòa bình thứ 2 liệu có tương lai?

Ngày 17/12, Bộ Ngoại giao Ukraine đã bác bỏ sáng kiến của Belarus để Minsk tham gia các cuộc hòa đàm Moscow-Kiev trong tương lai.

Tích hợp trí tuệ nhân tạo sẽ là xu hướng trong chế tạo hệ thống chống UAV

Tích hợp trí tuệ nhân tạo sẽ là xu hướng trong chế tạo hệ thống chống UAV

Nhiều dòng máy bay không người lái (UAV) được các đơn vị trong và ngoài nước giới thiệu tại Triển lãm Quốc phòng quốc tế ...

Cần có giải pháp kiểm soát chất lượng đào tạo bán dẫn, tránh 'trăm hoa đua nở'

Cần có giải pháp kiểm soát chất lượng đào tạo bán dẫn, tránh 'trăm hoa đua nở'

Trong bối cảnh các trường đại học nở rộ mở nhóm ngành bán dẫn hiện nay ở nước ta, rất cần có giải pháp kiểm ...

Brazil trong vai trò Chủ tịch BRICS 2025 - Ưu tiên thúc đẩy quản trị trí tuệ nhân tạo có trách nhiệm

Brazil trong vai trò Chủ tịch BRICS 2025 - Ưu tiên thúc đẩy quản trị trí tuệ nhân tạo có trách nhiệm

Là chủ tịch luân phiên của Nhóm các nền kinh tế mới nổi hàng đầu thế giới (BRICS) trong năm 2025, Brazil sẽ tổ chức ...

Hàng chục quốc gia nhất trí về ưu tiên thúc đẩy trí tuệ nhân tạo 'rộng mở và có đạo đức', Mỹ-Anh 'lắc đầu'

Hàng chục quốc gia nhất trí về ưu tiên thúc đẩy trí tuệ nhân tạo 'rộng mở và có đạo đức', Mỹ-Anh 'lắc đầu'

Trong hai ngày 10-11/2, Hội nghị thượng đỉnh hành động về trí tuệ nhân tạo (AI) đã diễn ra ở Paris (Pháp) và thông qua ...

(theo SciTechDaily)

Đọc thêm

Thái Lan tăng tốc chuẩn bị cho SEA Games 33

Thái Lan tăng tốc chuẩn bị cho SEA Games 33

Chỉ còn 2 ngày nữa là SEA Games 33 khai mạc, Thái Lan đang tăng tốc hoàn thiện các hạng mục chuẩn bị.
Iran khai quật ngôi làng tiền sử 7.000 năm tuổi dưới lòng thành phố Dehdasht

Iran khai quật ngôi làng tiền sử 7.000 năm tuổi dưới lòng thành phố Dehdasht

Các nhà khảo cổ Iran vừa phát hiện dấu tích một ngôi làng cổ mở ra những dữ liệu quan trọng về thời kỳ Đá mới và quá trình hình ...
Cầu nối văn hóa của du học sinh Việt Nam tại Hàn Quốc

Cầu nối văn hóa của du học sinh Việt Nam tại Hàn Quốc

Cuộc thi “Viết về đời sống dành cho du học sinh Việt Nam tại Hàn Quốc” lần thứ nhất trở thành cầu nối văn hóa giữa hai nước Việt Nam-Hàn ...
Australia kích hoạt cứu trợ khẩn cấp khi cháy rừng lan rộng ở New South Wales

Australia kích hoạt cứu trợ khẩn cấp khi cháy rừng lan rộng ở New South Wales

Chính phủ Australia ngày 7/12 đã triển khai cơ chế cứu trợ thiên tai tại bang New South Wales sau khi hàng chục đám cháy rừng bùng phát.
Nga chấm dứt thỏa thuận quân sự với 3 thành viên NATO

Nga chấm dứt thỏa thuận quân sự với 3 thành viên NATO

Chính phủ Nga đã huỷ 3 thỏa thuận hợp tác quân sự ký từ năm 1989-2000 với Canada, Pháp và Bồ Đào Nha. Điều này được nêu trong một sắc ...
Ba món cà phê Việt Nam lọt top 10 đồ uống ngon nhất khu vực Đông Nam Á

Ba món cà phê Việt Nam lọt top 10 đồ uống ngon nhất khu vực Đông Nam Á

Việt Nam nổi bật với ba thức uống cà phê trong top 10 đồ uống ngon nhất Đông Nam Á, thể hiện đẳng cấp và sáng tạo trong văn hóa ...
Phép thử với G20

Phép thử với G20

Lần này tại Johannesburg, bất bình đẳng trong phát triển sẽ là phép thử với nỗ lực của G20.
Tổng thống Kazakhstan thăm Nga: Tìm thế đứng cân bằng

Tổng thống Kazakhstan thăm Nga: Tìm thế đứng cân bằng

Tổng thống Kazakhstan Kassym-Jomart Tokayev thăm Nga từ 11-12/11 nhằm củng cố quan hệ với láng giềng thân thiết, đồng thời là đồng minh chiến lược.
Hội nghị cấp cao ASEAN 47: Tạo dấu mốc với ASEAN

Hội nghị cấp cao ASEAN 47: Tạo dấu mốc với ASEAN

Hội nghị cấp cao ASEAN lần thứ 47 được kỳ vọng tạo dấu mốc phát triển mới cho khu vực.
Đau đầu với cam kết

Đau đầu với cam kết

Chi tiêu quốc phòng là các chủ đề chính tại Hội nghị Bộ trưởng Quốc phòng khối quân sự NATO đang diễn ra tại Brussels.
Thỏa thuận ngừng bắn giữa Israel và Hamas, bước ngoặt lịch sử hay khoảng lặng tạm thời

Thỏa thuận ngừng bắn giữa Israel và Hamas, bước ngoặt lịch sử hay khoảng lặng tạm thời

Tình hình Trung Đông đột biến. Israel và Hamas đồng ý thỏa thuận ngừng bắn, hướng tới chấm dứt xung đột kéo dài 2 năm.
Thử thách với ‘bà đầm thép’ Nhật Bản

Thử thách với ‘bà đầm thép’ Nhật Bản

Đưa Nhật Bản bước vào một kỷ nguyên mới đang thử thách 'bà đầm thép' Takaichi Sanae.
Gần một thập kỷ Brexit, nước Anh tụt hậu cả về thương mại và tăng trưởng

Gần một thập kỷ Brexit, nước Anh tụt hậu cả về thương mại và tăng trưởng

Ngày 3/12, tờ Euro News dẫn báo cáo của Decision Maker Panel về tình hình kinh tế của Anh sau một thập kỷ rời khỏi Liên minh châu Âu (EU).
Thấy gì qua mô hình quản lý di cư mới của Uzbekistan?

Thấy gì qua mô hình quản lý di cư mới của Uzbekistan?

Uzbekistan đang mở rộng chính sách di cư lao động theo quy định, đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng ở cả châu Âu và châu Á.
Nước Đức loay hoay vực dậy vị thế kinh tế đang 'rơi tự do'

Nước Đức loay hoay vực dậy vị thế kinh tế đang 'rơi tự do'

Đức đang trải qua cuộc khủng hoảng sâu sắc, khiến Berlin phải tìm kiếm giải pháp để vực dậy vị thế kinh tế vốn đang 'rơi tự do' này.
‘Sứ mệnh Genesis’: Bí mật cạnh tranh Mỹ-Trung trong lĩnh vực AI

‘Sứ mệnh Genesis’: Bí mật cạnh tranh Mỹ-Trung trong lĩnh vực AI

Việc Mỹ công bố 'Sứ mệnh Genesis' được đánh giá là hành động vén bức màn bí mật trong cạnh tranh Mỹ-Trung trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo (AI).
Quan hệ với Mỹ 'căng như dây đàn', Nam Phi chuyển hướng đa dạng hóa thị trường, Trung Quốc nhanh tay 'chớp thời cơ'

Quan hệ với Mỹ 'căng như dây đàn', Nam Phi chuyển hướng đa dạng hóa thị trường, Trung Quốc nhanh tay 'chớp thời cơ'

Trung Quốc hưởng lợi đáng kể khi Nam Phi tìm cách đa dạng hóa thị trường và dần tách khỏi sự phụ thuộc vào thị trường Mỹ.
Thấy gì qua chuyến thăm Ấn Độ của Tổng thống Nga Vladimir Putin?

Thấy gì qua chuyến thăm Ấn Độ của Tổng thống Nga Vladimir Putin?

Theo nhận định của học giả Saima Afzal, chuyến thăm Ấn Độ của Tổng thống Nga Vladimir Putin sẽ thu hút sự chú ý của phương Tây.
Phiên bản di động