Trung Quốc phát triển công nghệ biến CO₂ thành nhiên liệu máy bay

2 giờ trướcBài gốc

Thế giới đang đau đầu với bài toán nhiên liệu hàng không do tình hình ở Trung Đông.

Nghiên cứu công nghệ chuyển đổi CO₂ trong khí quyển thành hydrocacbon mạch dài vừa được đăng trên tạp chí ACS Catalysis, thu hút sự chú ý lớn của giới khoa học và ngành hàng không toàn cầu. Công trình này xuất hiện đúng lúc áp lực cắt giảm phát thải carbon gia tăng mạnh và thị trường nhiên liệu truyền thống liên tục biến động.

“Đốt cháy ngược” - Biến khí thải thành nhiên liệu

Khác với quá trình đốt nhiên liệu thông thường tạo ra CO₂, công nghệ mới được ví như cơ chế “đốt cháy ngược”. Theo đó, các nhà khoa học sử dụng hydro kết hợp với CO₂ để tái tạo thành hydrocarbon, hợp chất nền cho nhiên liệu phản lực.

Điểm đột phá nằm ở hệ chất xúc tác gốc sắt kết hợp kali và nhôm. Hệ xúc tác này giúp tăng tốc phản ứng hóa học, đồng thời kiểm soát quá trình tạo ra hydrocarbon mạch dài thay vì các hợp chất khí đơn giản có giá trị thấp hơn.

Trong thử nghiệm, mỗi gam chất xúc tác có thể tạo ra khoảng 453,7 mL hydrocarbon ở nhiệt độ khoảng 220°C. Đáng chú ý, gần một nửa sản phẩm thu được đáp ứng tiêu chuẩn nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu máy bay phản lực.

Không chỉ hiệu quả, hệ xúc tác còn cho thấy độ bền cao khi vận hành liên tục hơn 800 giờ mà không suy giảm đáng kể hiệu suất, yếu tố quan trọng để tiến tới thương mại hóa quy mô lớn.

Giảm phụ thuộc dầu mỏ, hướng tới hàng không phát thải thấp

Ngành hàng không hiện được xem là một trong những lĩnh vực khó giảm phát thải nhất do phụ thuộc lớn vào nhiên liệu hóa thạch. Trong bối cảnh căng thẳng địa chính trị tại nhiều khu vực sản xuất dầu lớn khiến giá nhiên liệu liên tục biến động, việc tìm kiếm nguồn nhiên liệu thay thế đang trở thành ưu tiên chiến lược của nhiều quốc gia.

Theo các chuyên gia, nếu công nghệ này được phát triển hoàn thiện và sản xuất ở quy mô công nghiệp, CO₂ sẽ không còn chỉ là khí gây hiệu ứng nhà kính mà có thể trở thành “nguồn nguyên liệu tái tạo” cho ngành năng lượng.

Điều này mở ra mô hình kinh tế tuần hoàn carbon, trong đó khí CO₂ được thu hồi từ khí quyển hoặc khí thải công nghiệp, sau đó chuyển hóa thành nhiên liệu sạch phục vụ giao thông vận tải và sản xuất công nghiệp.

Nghiên cứu mới cho thấy CO₂ trong khí quyển có thể trở thành nguyên liệu sản xuất nhiên liệu máy bay sạch trong tương lai.

Tương lai của “hàng không xanh”

Dù được đánh giá giàu tiềm năng, nhiên liệu tổng hợp từ CO₂ vẫn cần trải qua nhiều bước kiểm định nghiêm ngặt trước khi có thể sử dụng đại trà trong ngành hàng không.

Một trong những thách thức lớn nhất là nguồn hydro sử dụng trong phản ứng phải là “hydro xanh”, được sản xuất từ năng lượng tái tạo như điện gió hoặc điện mặt trời. Nếu hydro vẫn được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch, lợi ích giảm phát thải sẽ bị hạn chế đáng kể.

Ngoài ra, chi phí sản xuất nhiên liệu tổng hợp hiện vẫn cao hơn so với nhiên liệu phản lực truyền thống. Tuy nhiên, giới nghiên cứu nhận định giá thành có thể giảm mạnh trong tương lai khi công nghệ điện phân hydro và thu giữ carbon tiếp tục phát triển.

Sự xuất hiện của công nghệ mới cho thấy cuộc đua phát triển nhiên liệu sạch đang bước sang giai đoạn mới, nơi CO₂ không còn bị xem hoàn toàn là chất thải mà có thể trở thành nguồn tài nguyên năng lượng tái tạo.

Nếu được ứng dụng rộng rãi, công nghệ này không chỉ góp phần giảm áp lực lên ngành dầu khí mà còn có thể thúc đẩy sự phát triển của các phương tiện bay thế hệ mới, từ máy bay phát thải thấp cho tới các thiết bị bay cá nhân trong tương lai.

Hậu Thạch

Nguồn Điện tử & Ứng dụng : https://dientuungdung.vn/trung-quoc-phat-trien-cong-nghe-bien-co-thanh-nhien-lieu-may-bay-15070.html