Theo Jeffrey Long - nhà khoa học cấp cao trong Phòng Khoa học Vật liệu của Phòng thí nghiệm Berkeley, Giáo sư Đại học Hóa học UC Berkeley, MOF là loại vật liệu rắn có độ xốp cao và hoạt động giống một miếng bọt biển. Chúng có khả năng hấp thụ một lượng lớn phân tử khí cụ thể, như CO2.
Điểm đặc biệt của MOF là có diện tích bề mặt bên trong cao. Do đó, nếu được thiết kế phù hợp, một lượng nhỏ MOF có thể loại bỏ lượng lớn CO2 từ khí thải sinh ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch.
“Chúng tôi đã chỉ ra rằng, MOF có thể thu và giải phóng CO2, bằng cách sử dụng sự thay đổi nhiệt độ nhỏ hơn nhiều so với yêu cầu đối với các công nghệ khác. Điều này mang lại lợi thế lớn so với các cách thu giữ CO2 thông thường.
Các biến thể của MOF có thể hiệu quả trong việc loại bỏ CO2 từ các hỗn hợp khí khác, bao gồm khí sinh học, khí tự nhiên và thậm chí trực tiếp từ không khí”, ông Long lý giải.
Tuy nhiên, chuyên gia này nhấn mạnh, việc giảm chi phí thu khí trực tiếp là điều cần thiết, bởi quá trình này hiện vô cùng tốn kém. Chi phí loại bỏ CO2 bằng một công nghệ như vậy đang ở mức 500 - 1.000 USD/tấn. Do đó, ông Long cho rằng, trong tương lai, các nhà nghiên cứu sẽ tạo ra vật liệu hiệu suất cao hơn. Nhờ đó, giúp giảm chi phí xuống dưới 100 USD/tấn.
Bên cạnh đó, vấn đề chính là mức năng lượng cần thiết để tái tạo chất hấp phụ. Điều này nghĩa là, các nhà khoa học mong muốn sẽ giải phóng CO2 ở dạng tinh khiết. Nhờ vậy, giúp vật liệu sau đó có thể được tái sử dụng để thu thêm CO2.
“Một trong những mục tiêu nghiên cứu của chúng tôi là phát triển các vật liệu có công suất cao, tỷ lệ bắt giữ cao, động học nhanh để hấp phụ CO2 và nhiệt độ tái sinh thấp. Đồng thời, hạn chế sự đồng hấp phụ của nước để không lãng phí năng lượng vào quá trình giải hấp”, ông Long cho biết.
Cũng theo nhà khoa học này, việc tìm ra phương pháp để đạt được mức dưới 100 USD cho mỗi tấn CO2 loại bỏ khỏi không khí là điều khả thi. Song, các nhà khoa học sẽ phải thực hiện nhiều nghiên cứu cần thiết để đạt được điều đó.
“Chúng ta cần phải thực sự suy nghĩ lại về một số cách vật liệu được thiết kế và hiểu cách vận dụng những thứ như delta-S (entropy) để hấp phụ CO2, sao cho cần ít nhiệt hơn để giải phóng CO2”, ông Long nhấn mạnh.
