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

Các nhà khoa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc vừa công bố bước tiến mới trong lĩnh vực nhiên liệu hàng không bền vững khi phát triển thành công công nghệ chuyển đổi khí CO₂ trong khí quyển thành hydrocarbon mạch dài — nguyên liệu quan trọng để sản xuất nhiên liệu máy bay phản lực.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học ACS Catalysis đang thu hút sự quan tâm lớn từ giới khoa học và ngành hàng không toàn cầu trong bối cảnh áp lực giảm phát thải carbon ngày càng gia tăng.

Biến CO₂ thành nhiên liệu hàng không bằng công nghệ xúc tác mới

Theo nhóm nghiên cứu, công nghệ mới hoạt động theo cơ chế được ví như “đốt cháy ngược”. Thay vì quá trình đốt nhiên liệu tạo ra khí CO₂, các nhà khoa học sử dụng hydro kết hợp với CO₂ để tái tạo thành hydrocarbon — thành phần nền tảng của nhiên liệu phản lực.

Điểm đột phá nằm ở hệ xúc tác gốc sắt kết hợp kali và nhôm, giúp thúc đẩy phản ứng hóa học hiệu quả hơn và kiểm soát quá trình tạo ra hydrocarbon mạch dài thay vì các hợp chất khí giá trị thấp.

Trong các 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 50% sản phẩm đầu ra đáp ứng tiêu chuẩn nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu máy bay phản lực.

Ngoài hiệu suất cao, hệ xúc tác mới còn cho thấy khả năng vận hành ổn định liên tục hơn 800 giờ mà không suy giảm đáng kể hiệu quả phản ứng — yếu tố quan trọng đối với khả năng thương mại hóa trong tương lai.

Ngành hàng không tìm lời giải cho bài toán phát thải carbon

Ngành hàng không hiện là một trong những lĩnh vực khó giảm phát thải nhất do phụ thuộc lớn vào nhiên liệu hóa thạch truyền thống.

Trong bối cảnh giá dầu liên tục biến động vì căng thẳng địa chính trị toàn cầu, nhiều quốc gia và hãng hàng không đang tăng tốc tìm kiếm nguồn nhiên liệu thay thế nhằm giảm phụ thuộc vào dầu mỏ và đáp ứng mục tiêu trung hòa carbon.

Các chuyên gia nhận định nếu công nghệ chuyển đổi CO₂ thành nhiên liệu được phát triển ở quy mô công nghiệp, khí CO₂ sẽ không còn chỉ là chất gây hiệu ứng nhà kính mà có thể trở thành nguồn nguyên liệu tái tạo cho ngành năng lượng và giao thông vận tải.

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

Nhiên liệu hàng không sạch vẫn đối mặt nhiều thách thức

Dù được đánh giá giàu tiềm năng, nhiên liệu tổng hợp từ CO₂ hiện vẫn phải vượt qua nhiều bước kiểm định kỹ thuật trước khi có thể được sử dụng rộng rãi trong ngành aviation toàn cầu.

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

Bên cạnh đó, chi phí sản xuất nhiên liệu tổng hợp hiện vẫn cao hơn so với nhiên liệu phản lực truyền thống. Tuy nhiên, nhiều chuyên gia cho rằng giá thành có thể giảm mạnh trong tương lai nhờ sự phát triển nhanh của công nghệ điện phân hydro và hệ thống thu giữ carbon.

CO₂ có thể trở thành nguồn tài nguyên năng lượng mới

Sự xuất hiện của công nghệ mới từ Trung Quốc cho thấy cuộc đua phát triển nhiên liệu hàng không bền vững đang bước sang giai đoạn mới.

Thay vì chỉ tập trung giảm khí thải, nhiều quốc gia hiện hướng tới việc tái sử dụng CO₂ như một nguồn nguyên liệu phục vụ sản xuất năng lượng sạch.

Nếu được ứng dụng rộng rãi, công nghệ này không chỉ giúp giảm áp lực lên ngành dầu khí mà còn có thể thúc đẩy sự phát triển của thế hệ máy bay phát thải thấp trong tương lai.

Giới nghiên cứu đánh giá nhiên liệu tổng hợp từ CO₂ có thể trở thành một trong những giải pháp quan trọng giúp ngành hàng không tiến gần hơn tới mục tiêu “net zero emissions” vào giữa thế kỷ XXI, đồng thời mở ra hướng phát triển mới cho logistics hàng không xanh và giao thông bền vững toàn cầu.

Xem thêm:

Vận tải hàng không từ Taguig về Hà Nội

Booking tải hàng không từ Hà Nội đi Hà Lan