Phương Pháp Thu Hồi Khí CO2 Trong Tự Nhiên

 Để giảm phát thải Khí CO2, các nhà khoa học và kỹ sư đang tìm kiếm những loại vật liệu rắn có thể thu giữ CO2 trực tiếp từ không khí. Sau đó, những vật liệu này có thể phát ra khí CO2 để sử dụng trong sản xuất hóa chất và polyme hoặc chôn sâu dưới mặt đất. Cho đến nay, những nghiên cứu theo hướng này thường tập trung vào việc thay đổi cách sắp xếp của các amin bọc trong silic dioxit xốp.

Viện Công nghệ Georgia đã tìm cách cải thiện khả năng thu giữ Khí CO2 bằng cách gắn các nguyên tử kim loại cùng với amin lên silic dioxit. Theo họ, những nguyên tử này có thể hoạt hóa các phân tử amin bằng cách thay đổi sự tiếp cận (ái lực) của chúng với CO2. Một số nhà nghiên cứu khác đã sử dụng silicat kim loại chuyển tiếp để xúc tác các phản ứng sử dụng CO2.

Bằng cách biến đổi nhẹ các phương pháp tiêu chuẩn thường dùng để tạo ra các vật liệu hấp thụ Khí CO2, các nhà khoa học nói polyethylenimin trên đã trộn các kim lại khác nhau vào silic dioxit, sau đó bổ sung tiếp polyethylenimin. Họ đã kiểm tra hiệu quả hoạt động của các vật liệu hấp thụ này bằng cách cân chúng trong một dòng khí, đó có thể là khí argon (Ar) chứa 10% CO2 để mô phỏng khí ống khói của nhà máy điện, hoặc khí argon chứa 400 ppm CO2 để mô phỏng không khí môi trường xung quanh. Vật liệu nào tăng trọng lượng nhiều nhất thì hấp thụ CO2 nhiều nhất.

Sau khi thử nghiệm với các kim loại như titan, nhôm, ceri, các nhà khoa học nhận thấy hiệu quả của chất hấp thụ tăng lên đáng kể khi được bổ sung zirconi (tốt nhất là 7% zirconi). Khi hàm lượng zirconi cao hơn, cấu trúc của silic dioxit sẽ thoái biến, khiến cho vật liệu hấp thụ kém hiệu quả hơn.

So với silic dioxit chưa bổ sung phụ gia, vật liệu chứa zirconi 7% hấp thụ nhiều gấp hai lần CO2 từ khí ống khói, nó cũng hấp thụ nhiều gấp bốn lần nếu CO2 được pha loãng đến 400 ppm. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã giải hấp CO2 từ vật liệu hấp phụ bằng cách gia nhiệt nó trong dòng khí argon. Khả năng hấp phụ CO2 của vật liệu hấp phụ chỉ giảm nhẹ sau bốn lần sử dụng.