Phát triển thành công lá nhân tạo có thể quang hợp "như thật", vừa loại được CO2 lại vừa tạo ra cả oxy và nhiên liệu

Phát triển thành công lá nhân tạo có thể quang hợp "như thật", vừa loại được CO2 lại vừa tạo ra cả oxy và nhiên liệu
Theo: Dink Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
“Tiềm năng của hệ thống mới khiến tôi hứng thú vô cùng, khám phá này có thể thay đổi tất cả”.

Theo nghiên cứu của Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), ngay cả khi mọi quốc gia dừng việc xả thái carbon tức thời, ta cũng không cứu vãn được tình hình hiện tại; Trái Đất vẫn đối mặt với tình hình biến đổi phức tạp và khó lường. Ta cần phải tìm ra cách xử lý lượng CO2 đang tồn tại trong bầu khí quyển.

Đó là lúc ta tìm tới những phương pháp lọc CO2 hiệu quả, một loạt phương pháp mới được nêu ra, trong đó có cách thức loại bỏ carbon này được truyền cảm hứng trực tiếp từ Mẹ Thiên nhiên: một loại “lá nhân tạo” có thể bắt chước được cả năng lọc CO2 như lá cây thật. Đây là kết quả nghiên cứu của đội ngũ nghiên cứu đa quốc gia tới từ Đại học Waterloo.

Đặc biệt hơn, thứ lá nhân tạo này còn biến CO2 thành nhiên liệu, một công đôi việc luôn. Báo cáo khoa học mới được đăng tải trên tạp chí Nature mở ra một khả năng xử lý CO2 mới.

Phát triển thành công lá nhân tạo có thể quang hợp như thật, vừa loại được CO2 lại vừa tạo ra cả oxy và nhiên liệu - Ảnh 1.

Dẫn dắt đội ngũ nghiên cứu là Yimin A. Wu, công tác tại với Trung tâm Nghiên cứu Vật liệu Nano thuộc Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne (ANL) và cũng là giáo sư chuyên ngành kỹ thuật trực thuộc Viện Công nghệ Nano Waterloo (WIN). Hai đơn vị khác cùng tham gia nghiên cứu là Đại học Bang California và Đại học Hong Kong.

Trong tự nhiên, thông qua quá trình quang hợp, thực vật chuyển CO2 trong khí quyển thành glucose và oxy. Diệp lục trong lá cây chính là thành phần tối quan trọng trong phản ứng hóa học đặc biệt này. Cây lấy năng lượng từ glucose, và oxy sẽ là phụ phẩm thải lại ra môi trường.

Theo lời giáo sư Wu giải thích, ông và đội ngũ của mình cũng ứng dụng phương cách xử lý CO2 tương tự, quá trình quang hợp của lá nhân tạo cũng tương tự, chỉ khác ở sản phẩm đầu ra.

Chúng tôi gọi nó là lá nhân tạo bởi nó bắt chước được quá trình quang hợp của lá thật. Một chiếc lá tạo ra glucose và oxy, còn chúng tôi tạo ra methanol và oxy”, ông nói.

Phát triển thành công lá nhân tạo có thể quang hợp như thật, vừa loại được CO2 lại vừa tạo ra cả oxy và nhiên liệu - Ảnh 2.

Phản ứng hóa học diễn ra trong phòng thí nghiệm.

Ngoài sự kiên nhẫn của đội ngũ các nhà khoa học, cố gắng từ năm 2015 tới nay, một điểm mấu chốt nữa của quá trình quang hợp này là thứ bột màu đỏ đồng ô-xít. Bột đồng ô-xít sinh ra từ phản ứng hóa học, khi glucose, đồng a-xê-tát, natri hydro-xít và natri dodecyl được hòa trong nước và hỗn hợp được đun nóng lên một nhiệt độ nhất định.

Sau khi có được thứ bột trên, các nhà khoa học sẽ đổ nó vào nước; bột sẽ đóng vai trò chất xúc tác khi hỗn hợp nhận thêm CO2 từ môi trường ngoài, và nhận một lượng ánh sáng nhân tạo từ một cỗ máy chiếu sáng chuyên dụng.

Thông qua quá trình quang hợp nhân tạo, phản ứng hóa học sẽ sản sinh oxy, trong khi đó CO2, nước và hỗn hợp bột xúc tác sẽ được chuyển hóa thành methanol. Bởi lẽ nhiệt độ sôi của methanol thấp hơn nước, khi toàn bộ hỗn hợp được đun nóng, các nhà khoa học sẽ thu thập được methanol khi nó bốc hơi trước.

Quá trình xử lý CO2 này tương tự phải một thử nghiệm do các nhà khoa học tại Đại học Cambridge thực hiện cách đây ít lâu; nhóm các nhà khoa học tại Anh cũng có một thiết bị tận dụng quá trình quang hợp để xử lý khí thải. Phụ phẩm sẽ được dùng trong sản xuất nhiên liệu, thuốc, nhựa và phân bón.

Phát triển thành công lá nhân tạo có thể quang hợp như thật, vừa loại được CO2 lại vừa tạo ra cả oxy và nhiên liệu - Ảnh 3.

Thử nghiệm của các nhà nghiên cứu Cambridge.

Có hai lý do khiến cho quá trình xử lý CO2 này đáng chú ý.

Đầu tiên, việc loại bỏ CO2 khỏi bầu không khí sẽ khiến Trái Đất (và cả chúng ta) dễ thở hơn.

Thứ hai, quá trình trên sản sinh ra cả nhiên liệu. Trước mắt, chúng có thể là thứ thay thế cho nhiên liệu hóa thạch, sử dụng trong giai đoạn chuyển đổi từ xe động cơ đốt sang phương tiện chạy điện.

Trong tương lai, các nhà khoa học sẽ tìm thêm cách thức tăng sản lượng methanol và thương mại hóa công nghệ mới, ứng dụng nó vào những ngành công nghiệp sản xuất nhiên liệu. Chưa hết, ta có thể áp dụng công nghệ lọc CO2 này vào các nhà máy điện, những nguồn thải CO2 lớn nhưng không thể thiếu trong xã hội hiện đại.

Tiềm năng của hệ thống mới khiến tôi hứng thú vô cùng, khám phá này có thể thay đổi tất cả”, giáo sư Wu vui mừng nói. “Vấn nạn biến đổi khí hậu đang trở nên cấp bách vô cùng, và cách thức mới của chúng tôi có thể làm giảm lượng CO2 phát tán ra môi trường, mà lại còn tạo ra được một thứ nhiên liệu thay thế mới”.

Tham kháo Universe Today

Bầu khí quyển của Trái Đất thay vì 5 lớp thì vẫn còn một lớp nữa mà bạn chưa hề biết tới

tinybook tinybook 7 tháng 2 tuần
Bầu khí quyển của Trái Đất thay vì 5 lớp thì vẫn còn một lớp nữa mà bạn chưa hề biết tới
Nó có thể là khó tin, nhưng đối với một phần nào đó của bầu khí quyển, nghiên cứu khoa học vẫn chưa được thực hiện.

Sẽ thế nào khi rau được trồng trong nhà máy, bằng robot, AI và thế hệ nông dân 4.0?

tinybook tinybook 7 tháng 2 tuần
Sẽ thế nào khi rau được trồng trong nhà máy, bằng robot, AI và thế hệ nông dân 4.0?
Hơn 1.600 công ty khởi nghiệp đã đầu tư 1,8 tỷ USD vào các nông trại thẳng đứng trong vòng 1 thập kỷ qua.

Thuộc hệ “chăm săn sale” phải nằm lòng chiêu này, vừa sắm được hàng ngon vừa bảo toàn lương đầu tháng!

tinybook tinybook 7 tháng 2 tuần
Thuộc hệ “chăm săn sale” phải nằm lòng chiêu này, vừa sắm được hàng ngon vừa bảo toàn lương đầu tháng!
Cứ mỗi dịp đầu tháng, các chương trình giảm giá khởi động thì cũng là lúc các tín đồ mua sắm khoe chiến tích săn sale và chia sẻ cách mua thế nào được hưởng được lợi nhiều nhất.

Warner Bros. hé lộ loạt chi tiết mới trong Godzilla vs. Kong: Hết đánh trên bờ lại lôi nhau xuống biển, chắc chắn có kẻ bại trận, không có chuyện giảng hòa

tinybook tinybook 7 tháng 2 tuần
Warner Bros. hé lộ loạt chi tiết mới trong Godzilla vs. Kong: Hết đánh trên bờ lại lôi nhau xuống biển, chắc chắn có kẻ bại trận, không có chuyện giảng hòa
Được biết, tổng thời lượng các phân cảnh đối đầu giữa Godzilla và Kong sẽ lên đến gần 20 phút trong bom tấn này, dự kiến ra mắt vào ngày 31/3 tới đây.

Chính xác thì B.1.1.7 là "dòng", "biến chủng" hay "biến thể" của virus SARS-CoV-2?

tinybook tinybook 7 tháng 2 tuần
Chính xác thì B.1.1.7 là "dòng", "biến chủng" hay "biến thể" của virus SARS-CoV-2?
Các nhà sinh học rất muốn báo chí và công chúng sử dụng đúng thuật ngữ chuyên môn của họ.

TopCV - Nền tảng công nghệ tuyển dụng “sát cánh” cùng nhà tuyển dụng

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
TopCV - Nền tảng công nghệ tuyển dụng “sát cánh” cùng nhà tuyển dụng
Sự phát triển của các nền tảng tuyển dụng đang là cơ hội giúp nhà tuyển dụng tiếp cận được ứng viên dễ dàng hơn và TopCV đang là trở thành sự lựa chọn hàng đầu.

Những diễn viên từng sử dụng công nghệ trẻ hóa để “cưa sừng làm nghé” không hề giả trân trong các bom tấn của Hollywood

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Những diễn viên từng sử dụng công nghệ trẻ hóa để “cưa sừng làm nghé” không hề giả trân trong các bom tấn của Hollywood
Với công nghệ de-aging, các diễn viên sẽ được trẻ hóa một cách đơn giản hơn, chân thực hơn thay vì dành hàng tiếng đồng hồ cho khâu trang điểm và lựa chọn trang phục.

WandaVision: Lý giải về Chaos Magic, ma thuật khủng khiếp của Scarlet Witch với khả năng thay đổi bản chất thực tại

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
WandaVision: Lý giải về Chaos Magic, ma thuật khủng khiếp của Scarlet Witch với khả năng thay đổi bản chất thực tại
Tập phim mới nhất của WandaVision đã chính thức mang đến khái niệm về Chaos Magic - 1 trong những nguồn sức mạnh lâu đời và khủng khiếp nhất trong nguyên tác truyện tranh Marvel.

Thí nghiệm với hai người mất xúc giác chứng minh thế giới chúng ta đang sống không phải là thực tại ảo

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Thí nghiệm với hai người mất xúc giác chứng minh thế giới chúng ta đang sống không phải là thực tại ảo
Tất cả chúng ta không phải là những bộ não bị nhúng trong bình thủy tinh.

Warner Bros. xác nhận sẽ "đập đi xây lại" Superman, Henry Cavill sắp bị cho ra rìa?

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Warner Bros. xác nhận sẽ "đập đi xây lại" Superman, Henry Cavill sắp bị cho ra rìa?
Warner Bros. đã công bố dự án Superman reboot do J.J. Abrams sản xuất, và có thể Henry Cavill sẽ không phải cái tên cho vai chính mà họ đang nhắm đến.

Những con kênh nổi tiếng của Venice đang cạn nước: Hậu quả của biến đổi khí hậu?

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Những con kênh nổi tiếng của Venice đang cạn nước: Hậu quả của biến đổi khí hậu?
Triều cường đã rút cạn các con kênh của thành phố được mệnh danh là lãng mạn nhất châu Âu.

Zulihome - Điểm đến tin cậy cho gia đình Việt muốn mua robot hút bụi thông minh

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Zulihome - Điểm đến tin cậy cho gia đình Việt muốn mua robot hút bụi thông minh
Ngay từ khi thành lập và phát triển, Zulihome đã chứng minh được sự uy tín với khách hàng bằng việc cung cấp robot hút bụi thông minh chính hãng từ các thương hiệu nổi tiếng.

Mày mò tìm kiếm ở thành phố diệt vong Pompeii, các nhà khoa học sửng sốt khi khám phá ra thứ "độc nhất vô nhị" vô cùng quý giá

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Mày mò tìm kiếm ở thành phố diệt vong Pompeii, các nhà khoa học sửng sốt khi khám phá ra thứ "độc nhất vô nhị" vô cùng quý giá
Một cỗ xe ngựa 2.000 năm tuổi của người La Mã đã được phát hiện "gần như nguyên vẹn" ở ngoại ô thành phố diệt vong Pompeii.

Những sự thật thú vị và cực dị về Gollum, nhân vật độc đáo nhất của Lord of the Rings cũng như nền văn hóa đại chúng thế giới

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Những sự thật thú vị và cực dị về Gollum, nhân vật độc đáo nhất của Lord of the Rings cũng như nền văn hóa đại chúng thế giới
Ra đời vào năm 1937 dưới ngòi bút của nhà văn J. R. R. Tolkien trong bộ tiểu thuyết The Hobbit, Gollum có thể coi là 1 nhân vật cực kỳ khác biệt và trở thành nét đặc trưng ấn tượng khó phai trong vũ trụ Lord of the Rings rộng lớn.

WandaVision: Sức mạnh của Wanda là bẩm sinh, không liên quan đến Mind Stone, X-Men đang ở gần MCU hơn bao giờ hết

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
WandaVision: Sức mạnh của Wanda là bẩm sinh, không liên quan đến Mind Stone, X-Men đang ở gần MCU hơn bao giờ hết
Tập phim mới nhất của WandaVision đã hé lộ nguồn gốc sức mạnh của Wanda Maximoff, và nó không bắt nguồn từ Mind Stone như chúng ta vẫn lầm tưởng.

[CHÍNH THỨC] 9 nhóm đối tượng ưu tiên và miễn phí tiêm vaccine COVID-19

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
[CHÍNH THỨC] 9 nhóm đối tượng ưu tiên và miễn phí tiêm vaccine COVID-19
Nghị quyết số 21/NQ-CP ngày 26/2/2021 về mua và sử dụng vaccine phòng COVID-19 nêu rõ 9 nhóm đối tượng ưu tiên tiêm và miễn phí.

Thủ đô Anh Quốc đột nhiên thành "vương quốc chuột", to khổng lồ và nhiều gấp đôi con người: Tại sao có chuyện đó?

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Thủ đô Anh Quốc đột nhiên thành "vương quốc chuột", to khổng lồ và nhiều gấp đôi con người: Tại sao có chuyện đó?
Người London có thể sẽ sốc khi chứng kiến chuột xuất hiện ở những nơi chưa từng thấy. Lại còn là chuột khổng lồ.

Kinh dị chuyện nhà vệ sinh công cộng thời La Mã, nơi tất cả mọi người chùi chung bằng 1 cái que

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Kinh dị chuyện nhà vệ sinh công cộng thời La Mã, nơi tất cả mọi người chùi chung bằng 1 cái que
Đó là một cái que buộc bọt biển được 500 anh em truyền tay nhau chùi đến lúc hỏng thì thôi...

Điệp viên nghỉ hưu kể chuyện nghề: Hóa ra những gì chúng ta xem trên phim lâu nay thực sự tồn tại, thậm chí đôi khi còn thú vị hơn thế

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Điệp viên nghỉ hưu kể chuyện nghề: Hóa ra những gì chúng ta xem trên phim lâu nay thực sự tồn tại, thậm chí đôi khi còn thú vị hơn thế
Điệp viên chắc chắn là một trong những nghề thú vị, đặc biệt, nguy hiểm và khiến mọi người tò mò bậc nhất thế giới.

Siêu thị tại Hà Lan bị doạ tẩy chay vì bán phở Việt “fake”: Trông chẳng khác gì mì trộn, sợi vàng như nghệ, ăn kèm sốt thịt gà

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Siêu thị tại Hà Lan bị doạ tẩy chay vì bán phở Việt “fake”: Trông chẳng khác gì mì trộn, sợi vàng như nghệ, ăn kèm sốt thịt gà
Nhiều khách hàng bức xúc khi nhìn thấy món phở "quốc hồn quốc tuý" của Việt Nam bị chế tạo theo một phiên bản hoàn toàn khác, thậm chí họ còn kêu gọi tẩy chay chuỗi siêu thị này.

Bill Gates, vắc xin và những chiếc khẩu trang

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Bill Gates, vắc xin và những chiếc khẩu trang
Dù đã được tiêm vắc xin chống Covid-19 nhưng tỷ phú từ thiện Bill Gates nói rằng ông vẫn tiếp tục đeo khẩu trang, nhất là khi ở gần những người cao tuổi chưa được tiêm phòng.

"Soi" Joker của Justice League: Đổi giọng, che hình xăm để "lột xác" từ trong ra ngoài

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
"Soi" Joker của Justice League: Đổi giọng, che hình xăm để "lột xác" từ trong ra ngoài
Snyder đã hé lộ tạo hình đầu tiên về Joker trong đoạn trailer mới ra mắt. Không quá lời khi cho rằng Justice League của Snyder có cách tiếp cận hoàn toàn mới về nhân vật này. Sự lột xác này mạnh mẽ đến mức nào?

Đây là cây đinh ba của Aquaman với khả năng phóng nước cực đỉnh, dùng để rửa bát siêu sạch

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Đây là cây đinh ba của Aquaman với khả năng phóng nước cực đỉnh, dùng để rửa bát siêu sạch
Không quá bá đạo như nguyên tác truyện tranh, nhưng cây đinh ba của Aquaman này hoàn toàn có thể sử dụng để rửa bát, rửa ô tô hay đấu súng nước với bạn bè.

Bóng tối phía sau ngành công nghiệp anime tỷ USD của Nhật Bản

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Bóng tối phía sau ngành công nghiệp anime tỷ USD của Nhật Bản
Đại dịch thúc đẩy sự bùng nổ của ngành công nghiệp anime Nhật Bản. Nhưng dù khối lượng công việc và lợi nhuận của ngành tăng lên, các họa sĩ diễn hoạt vẫn nhận mức lương ít ỏi.

[Video] Hé lộ loạt kỹ xảo đỉnh cao giúp Lord of the Rings vẫn đẹp lung linh, không hề "out meta" so với phim ngày nay

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
[Video] Hé lộ loạt kỹ xảo đỉnh cao giúp Lord of the Rings vẫn đẹp lung linh, không hề "out meta" so với phim ngày nay
Dù đã 2 thập kỷ trôi qua nhưng những kỹ xảo trong bộ 3 phim The Lord of the Rings vẫn cứ là đẹp mê hồn và không hề bị lép vế so với các tác phẩm hiện tại

WandaVision: Những đoạn quảng cáo vô thưởng vô phạt, vô vị vô duyên hóa ra lại liên quan rất mật thiết đến Wanda

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
WandaVision: Những đoạn quảng cáo vô thưởng vô phạt, vô vị vô duyên hóa ra lại liên quan rất mật thiết đến Wanda
Những đoạn quảng cáo trong WandaVision có thể coi là easter egg nhỏ liên quan đến quá khứ, hiện tại và cả tương lai của nữ pháp sư quyền năng Wanda Maximoff.

Trailer Army of the Dead lên sóng: Mãn nhãn với phi vụ cướp nhà băng gay cấn giữa trung tâm đại dịch zombie

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Trailer Army of the Dead lên sóng: Mãn nhãn với phi vụ cướp nhà băng gay cấn giữa trung tâm đại dịch zombie
Dưới bàn tay của đạo diễn Zack Snyder, Army of the Dead sẽ là 1 luồng gió mới lạ cho dòng phim zombie vốn đã quá quen thuộc với khán giả thế giới.

Bí mật ẩn sau 6 chiếc ghế luôn 'cháy vé' của hãng hàng không Singapore Airlines

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Bí mật ẩn sau 6 chiếc ghế luôn cháy vé của hãng hàng không Singapore Airlines
Không phải hạng ghế thương gia, trên chiếc Airbus A350-900ULR của hãng Singapore Airline luôn có 6 chỗ ngồi được các hành khách tranh giành nhau mỗi khi đặt chỗ.

Dàn diễn viên Spider-Man hé lộ tên phần phim tiếp theo: Mỗi người 1 tiêu đề, không rõ là đang troll khán giả hay "tung thính" cho đa vũ trụ

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
Dàn diễn viên Spider-Man hé lộ tên phần phim tiếp theo: Mỗi người 1 tiêu đề, không rõ là đang troll khán giả hay "tung thính" cho đa vũ trụ
Chưa ra mắt nhưng Spider-Man 3 đã biết cách "bắt lú" fan hâm mộ rồi.

WandaVision: Cô hàng xóm thân thiện Agnes hiện nguyên hình phản diện, nhưng nhiều khả năng vẫn chưa phải trùm cuối

tinybook tinybook 7 tháng 3 tuần
WandaVision: Cô hàng xóm thân thiện Agnes hiện nguyên hình phản diện, nhưng nhiều khả năng vẫn chưa phải trùm cuối
Cú twist đến sái cổ trong tập mới nhất của WandaVision đã hé lộ Agnes thực chất chính là phù thủy Agatha Harkness, nhưng rất có thể đằng sau đó vẫn còn 1 thế lực đen tối khác đang giật dây để phá hoại cuộc đời của Wanda.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat