Một nhóm nhà khoa học tại Đại học Cambridge vừa giới thiệu một công nghệ mới đầy hứa hẹn: thiết bị chạy bằng năng lượng mặt trời có khả năng thu trực tiếp khí CO₂ từ không khí và chuyển hóa nó thành nhiên liệu bền vững. Đây là bước tiến quan trọng trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, mở ra khả năng tạo nhiên liệu sạch ngay cả ở những nơi xa xôi, không có lưới điện.
Thay vì dựa vào các hệ thống thu giữ và lưu trữ carbon truyền thống – vốn tiêu tốn nhiều năng lượng và gây tranh cãi về tính an toàn khi lưu trữ CO ₂ dưới lòng đất – thiết bị mới này lại chọn con đường khác: biến một khí nhà kính thành một nguồn tài nguyên hữu ích. Khác với những công nghệ trước đây yêu cầu vận chuyển hoặc lưu trữ CO ₂ , thiết bị của nhóm nghiên cứu Cambridge hoạt động đơn giản chỉ bằng ánh sáng mặt trời mà không cần đến điện lưới, pin hay dây cáp.
Thiết bị này, được thiết kế dưới dạng một lò phản ứng dòng chảy sử dụng năng lượng mặt trời, hoạt động theo một chu trình tự nhiên. Ban đêm, các bộ lọc đặc biệt sẽ “hút” CO ₂ từ không khí như cách miếng bọt biển hút nước. Khi ánh nắng xuất hiện, nhiệt từ mặt trời sẽ làm nóng phần CO ₂ đã được giữ lại, trong khi bột bán dẫn bên trong thiết bị hấp thụ bức xạ cực tím và khởi động phản ứng hóa học, biến khí CO ₂ thành khí tổng hợp – một nguyên liệu cơ bản cho sản xuất hóa chất và dược phẩm. Gương tập trung ánh sáng được tích hợp trong hệ thống giúp tăng hiệu quả của toàn bộ quy trình.
Theo tiến sĩ Sayan Kar, người đứng đầu công trình nghiên cứu, nếu được mở rộng quy mô, công nghệ này có thể giải quyết đồng thời hai vấn đề lớn: giảm lượng CO ₂ trong khí quyển và cung cấp nguồn nhiên liệu thay thế bền vững cho các phương tiện giao thông và ngành công nghiệp hóa chất. Ông cho rằng CO ₂ không chỉ là khí thải độc hại, mà còn là một cơ hội nếu được khai thác đúng cách.
Không dừng lại ở việc tạo ra khí tổng hợp, nhóm nghiên cứu đang tiếp tục phát triển quy trình chuyển hóa loại khí này thành nhiên liệu lỏng, sử dụng được cho ô tô, máy bay hoặc các ứng dụng dân dụng mà không làm tăng lượng CO ₂ trong không khí.
Giáo sư Erwin Reisner, người dẫn dắt nhóm nghiên cứu, nhấn mạnh rằng thay vì tiếp tục khai thác và đốt nhiên liệu hóa thạch, con người hoàn toàn có thể tạo ra một nền kinh tế tuần hoàn, bền vững bằng cách tận dụng chính CO ₂ trong khí quyển. Ông cũng chỉ ra rằng các thiết bị như vậy có thể được triển khai theo mô hình phân tán, giúp cá nhân hoặc cộng đồng tự tạo ra nhiên liệu, đặc biệt hữu ích tại các vùng hẻo lánh hoặc không có kết nối điện quốc gia.
Công nghệ này đang được chuyển giao thương mại thông qua tổ chức Cambridge Enterprise, với sự hỗ trợ của các cơ quan nghiên cứu như UKRI, Hội đồng Nghiên cứu châu Âu, Học viện Kỹ thuật Hoàng gia và Quỹ Cambridge. Phiên bản mở rộng của lò phản ứng hiện đang được xây dựng, với kế hoạch thử nghiệm thực tế vào mùa xuân tới.
Thay vì xem CO ₂ là thứ cần loại bỏ, các nhà nghiên cứu tại Cambridge đang chứng minh rằng đó cũng có thể là nguyên liệu đầu vào cho một tương lai năng lượng bền vững – miễn là con người sẵn sàng thay đổi cách tiếp cận và hành động theo hướng tích cực hơn.
Tài liệu tham khảo:
Sayan Kar et al. ‘Direct air capture of CO2 for solar fuels production in flow.’ Nature Energy (2025). DOI: 10.1038/s41560-025-01714-y
nlpanh (T/h)
12 Phát minh tuyệt vời cho việc khai thác gỗ
