Các nhà nghiên cứu đã đề xuất một phương pháp mới, biến thực vật thành một vật liệu công nghiệp có giá trị gọi là silic cacbua (SiC).
Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại Viện Salk (Mỹ) đã biến đổi thuốc lá và vỏ ngô thành SiC. Những phát hiện này rất quan trọng để giúp các nhà nghiên cứu đánh giá và định lượng các chiến lược hấp thụ carbon.
“Nghiên cứu đưa ra một tính toán rất cẩn thận về cách tạo ra chất có giá trị này và bao nhiêu nguyên tử carbon đã rút khỏi bầu khí quyển”, đồng tác giả nghiên cứu - Giáo sư Joseph Noel của Viện Salk cho biết.
SiC còn được gọi là carborundum. Đây là một vật liệu siêu cứng được sử dụng trong gốm sứ, giấy nhám, chất bán dẫn và đèn LED. Nhóm nghiên cứu của Salk đã sử dụng một phương pháp được báo cáo trước đây để biến đổi nguyên liệu thực vật thành SiC trong ba giai đoạn.
Đầu tiên, các nhà nghiên cứu trồng cây thuốc lá từ hạt giống, được chọn cho mùa sinh trưởng ngắn. Sau đó, họ nghiền những cây đã thu hoạch thành bột và xử lý nó bằng một số hóa chất, trong đó có hợp chất chứa silicon. Trong giai đoạn cuối cùng, các cây bột được biến thành đá để tạo ra SiC. Quá trình này bao gồm việc nung nóng vật liệu lên 1.600 độ C.
Tác giả nghiên cứu Suzanne Thomas cho biết: “Chúng tôi đã chứng minh được lượng carbon có thể được cô lập từ các phế phẩm nông nghiệp như vỏ ngô. Nhờ đó, tạo ra một vật liệu xanh”.
Thông qua phân tích nguyên tố của bột thực vật, các tác giả đã đo được sự gia tăng 50.000 lần carbon cô lập từ hạt giống đến cây trồng trong phòng thí nghiệm. Đây là minh chứng cho thấy, hiệu quả của thực vật trong việc giảm lượng carbon ở khí quyển. Khi nung đến nhiệt độ cao để đóng đá, vật liệu thực vật mất đi một số carbon dưới dạng nhiều sản phẩm phân hủy khác nhau.
Các nhà nghiên cứu tính toán, quá trình tạo ra 1,8g SiC cần khoảng 177 kW/h năng lượng. Phần lớn năng lượng (70%) được sử dụng ở bước đóng đá.
Các tác giả lưu ý, quy trình sản xuất SiC hiện tại có chi phí năng lượng tương đương. Vì vậy, nhóm nghiên cứu cho rằng, những công nghệ mới do các công ty năng lượng tái tạo sản xuất có thể làm giảm chi phí năng lượng.
Trong tương lai, nhóm nghiên cứu bày tỏ hy vọng sẽ khám phá quá trình này ở nhiều loại thực vật khác nhau, đặc biệt là các loài như cây đuôi ngựa hoặc tre. Đây là những loài có chứa một lượng lớn silicon tự nhiên.
