Các nhà nghiên cứu ở Đại học Brown và Yale đã chứng minh được một công nghệ mới cho phép sử dụng carbon dioxide dư thừa để sản xuất ra acrylat - một hóa chất có giá trị liên quan đến việc sản xuất mọi thứ từ vải vóc đến tã trẻ em.

Báo cáo gần đây nhất của các nhà hóa học ở Đại học Brown và Yale đã chỉ ra một bước tiến quan trọng có thể sản xuất chất acrylat một cách rẻ hơn và bền vững hơn. Acrylat là một hóa chất quan trọng được dùng trong quá trình sản xuất các loại nguyên liệu từ vải vóc đến tã lót.

Các công ty hóa chất phải sản xuất hàng tỷ tấn acrylat mỗi năm, thường là bằng cách đun nóng propylen, một hợp chất có nguồn gốc từ dầu thô. “Những gì chúng tôi đang quan tâm là tăng cường cả hiệu quả kinh tế và tính bền vững của acrylat được thực hiện như thế nào”, ông Wesley Bernskoetter, Phó giáo sư hóa học tại Brown, người đứng đầu cuộc nghiên cứu cho biết, “Hiện nay, mọi thứ được làm ra khá đắt đỏ và các gốc carbon không thể tái tạo được”.

Kể từ những năm 1980, các nhà nghiên cứu đã xem xét khả năng tạo ra chất acrylat bằng cách kết hợp chất carbon dioxide với một loại khí ga có tên là ethylen có trong niken và các chất xúc tác kim loại khác. CO2 là loại khí thải hiện dư thừa trên mặt đất, vì thế nguồn cung của nó là vô tận và hoàn toàn miễn phí. Chất ethylen rẻ hơn propylen và có thể được tạo ra từ các hố ga sinh học.

Tuy nhiên, hiện vẫn còn có một trở ngại trong các phương pháp tiếp cận. Thay vì hình thành các phân tử acrylat, CO2 và ethylen có xu hướng tạo thành một phân tử tiền chất với một vòng tròn của 5 nguyên tử gồm oxy, nikien và ba nguyên tử cacbon. Để hoàn thành việc chuyển đổi thành acrylat, vòng tròn này cần được nứt mở, cho phép sự hình thành của một liên kết đôi của 2 nguyên tử carbon, một quá trình được gọi là loại bỏ.

Những nghiên cứu vẫn đang được tiếp tục tiến hành và là một phần của sự hợp tác giữa Đại học Brown và Yale với sự hỗ trợ của Chương trình đổi mới hóa chất thuộc Trung tâm Khoa học Quốc gia Mỹ. Việc này nhằm mục đích đưa CO2 vào sử dụng để sản xuất các loại hóa chất, và acrylat là chất được chọn làm nơi bắt đầu. “Đó là ngành công nghiệp một năm có giá trị 2 tỷ USD”, ông Bernskoetter nói, “Nếu chúng ta có thể tìm thấy cách sản xuất ra acrylat với giá rẻ hơn, chúng tôi nghĩ rằng ngành công nghiệp này rất đáng để quan tâm”.