Các phương pháp sản xuất methanol từ CO2 trước đây đều cần đến nhiều điện, áp suất, nhiệt độ cao và sử dụng các chất hóa học độc hại hoặc các nguyên tố hiếm trên Trái Đất như Cadmium (Cd) hay Tellurium (Te). Vì lý do này, một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ đại học Texas tại Arlington (UTA) đã phát triển một phương pháp mới mà theo họ là an toàn hơn, rẻ hơn và đơn giản hơn so với các phương pháp hiện tại cũng như có thể triển khai theo quy mô công nghiệp để khai thác nguồn CO2 thải ra từ các nhà máy điện nhằm chuyển đổi thành nhiên liệu hữu dụng.
Là các phân tử rượu đơn giản nhất và gây độc đối với con người, methanol (CH3OH) có thể được chuyển đổi thành dạng nhiên liệu bio-diesel dùng trong các động cơ. Methanol cũng là một hóa chất quan trọng để sản xuất nhựa, hồ dán và dung môi.
Trong một cuộc phỏng vấn với Gizmag, tiến sĩ Krishnan Rajeshwar - một giáo sư hóa học và sinh hóa học kiêm đồng sáng lập trung tâm năng lượng tái tạo, khoa học & công nghệ CREST tại UTA đã mô tả quy trình sản xuất methanol mới được phát triển bởi nhóm nghiên cứu của ông như một phiên bản quang-điện hóa của quá trình quang hợp xảy ra trong thực vật.
Chìa khóa của kỹ thuật trên là sử dụng một quy trình nhiệt để phủ lên các sợi nano đồng oxit (CuO) một dạng khác của đồng oxit (Cu2O) và nhúng vào một dung dịch giàu CO2. Chuỗi cực CuO-Cu2O sau đó được phơi dưới ánh nắng mặt trời tự nhiên hoặc nhân tạo để kích hoạt một phản ứng hóa học và tạo ra methanol lỏng. Nhóm nghiên cứu cho biết các thí nghiệm đã điều chế thành công methanol với hiệu suất điện hóa đến 95% và tránh được tình trạng vượt mức năng lượng đầu vào hay quá thế của các phương pháp khác. Quá thế (overpotential) là một khái niệm điện hóa chỉ sự chênh lệch về điện thế (V) giữa điện thế khử cân bằng của bán phản ứng oxy hóa-khử với điện thế áp vào điện cực nghiên cứu.
Khi được hỏi liệu quy trình này có thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu dành cho những khu vực xa xôi như Alaska và Canada, nơi nằm cách xa đường ống dẫn nhiên liệu và đường xá, tiến sĩ Rajeshwar nghĩ rằng công nghệ có thể được kết hợp với các máy phát để tạo ra điện và thu lại khí thải CO2 để sản xuất nhiên liệu hữu dụng.
Các thí nghiệm của nhóm được thực hiện theo một tỷ lệ rất nhỏ nhưng hiện tại, họ đang huy động nguồn tiền để tiếp tục tăng quy mô của quy trình nhằm tạo ra các sản phẩm thương mại từ nghiên cứu. Carolyn Carson, phó chủ tịch nghiên cứu cho biết: "Chúng tôi hy vọng những giải pháp trong phòng thí nghiệm chỉ là bước khởi đầu." Tiếp lời Carolyn, tiến sĩ Rajeshwar nói thêm: "Cho đến khi nào chúng ta vẫn sử dụng nhiên liệu hóa thạch, chúng ta sẽ luôn có một câu hỏi là làm gì với CO2. Một lựa chọn hấp dẫn sẽ là chuyển đổi các khí nhà kính thành nhiên liệu lỏng. Đây là một lựa chọn giá trị gia tăng."
Theo: UT Arlington; Gizmag
