Mỹ phát triển lá nhân tạo giúp chống biến đổi khí hậu

Theo tạp chí ACS Sustainable Chemistry & Engineering, các nhà khoa học Mỹ lần đầu tiên tạo ra được một hệ thống quang hợp nhân tạo có thể sử dụng trực tiếp carbon dioxide từ không khí, thay vì ở dạng lỏng. Thành tựu mang lại hy vọng cho việc nhanh chóng áp dụng vào thực tế.

Lá nhân tạo là hệ thống được các nhà khoa học thiết kế để thực hiện các quá trình tương tự như quang hợp tự nhiên. Kết quả là cũng giống như ở thực vật, lá nhân tạo thu đươc hydrocarbon và oxy từ ​​nước và carbon dioxide bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, cho đến nay, tất cả chỉ được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm, vì các giải pháp đều thiết kế để sử dụng carbon dioxide tinh khiết từ các bình chứa dưới áp suất.

Nhiều nhà nghiên cứu hy vọng rằng việc sử dụng rộng rãi công nghệ này trong tương lai có thể góp phần giảm nồng độ CO₂ trong không khí, giúp ngăn chặn tình trạng biến đổi khí hậu.

Trong công trình nghiên cứu mới, các nhà khoa học ở Đại học Illinois (Mỹ)đã đề xuất cải tiến lá nhân tạo sao cho giống như lá thực vật, có khả năng đồng hóa carbon dioxide trực tiếp từ không khí và biến carbon dioxide thành nhiên liệu hiệu quả cao hơn gấp 10 lần so với các hệ thống tự nhiên. Các nhà khoa học đã đưa hệ thống quang hợp nhân tạo vào một thùng nhựa đặc dụng trong suốt chứa đầy nước bảo đám khả năng nước bốc hơi khi bị nung nóng bởi ánh sáng và khi đi qua màng có thể tóm bắt có chọn lọc carbon dioxide từ không khí.

Nhà nghiên cứu Meenesh Singh giải thích rằng sau khi bao quanh chiếc lá nhân tạo trên cơ sở công nghệ truyền thống bằng lớp màng đặc biệt, toàn bộ hệ thống đã sẵn sàng hoạt động ngoài trời như lá tự nhiên. Khi phát triển ý tưởng, các nhà khoa học chỉ sử dụng các vật liệu và công nghệ sẵn có, khi kết hợp lại, chúng cho phép hình thành lá nhân tạo có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm lượng khí nhà kính trong khí quyển.

Theo tính toán của các nhà khoa học, 360 lá được tạo ra bằng công nghệ mới với kích thước lá 1,7m x 0,2m sẽ cho phép thu được khoảng 500kg carbon monoxide - cơ sở để sản xuất nhiên liệu tổng hợp. Một ngày, số lượng lá như vậy được đặt trên diện tích 500m²sẽ làm giảm 10% nồng độ carbon dioxide trong vòng bán kính 100m từ các vị trí đặt lá nhân tạo.

Vũ Trung Hương