Trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang trở thành mối quan tâm hàng đầu toàn cầu, việc tìm kiếm các giải pháp bền vững cho mọi lĩnh vực, đặc biệt là giao thông vận tải, là vô cùng cấp thiết. Ngành hàng không, với lượng khí thải carbon đáng kể, đang phải đối mặt với áp lực lớn để giảm thiểu tác động môi trường.
Mới đây, các nhà khoa học Thụy Sĩ đã tạo ra một bước đột phá đáng kinh ngạc: xây dựng thành công một lò phản ứng có khả năng biến không khí và ánh nắng mặt trời thành nhiên liệu phản lực thực sự. Phát minh này không chỉ mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành hàng không mà còn mang đến hy vọng về một tương lai carbon trung tính.
Tại một cơ sở tràn ngập ánh nắng trên đỉnh núi Alps Thụy Sĩ, các nhà nghiên cứu đã đạt được điều phi thường: họ đã xây dựng một lò phản ứng năng lượng mặt trời, chuyển đổi không khí trực tiếp thành nhiên liệu phản lực tổng hợp. Đây không phải là một mô hình mô phỏng hay thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, mà là một cơ sở hoạt động ngoài trời đầy đủ chức năng. Tại đây, carbon dioxide và hơi nước được lấy trực tiếp từ bầu khí quyển xung quanh và biến thành dầu lửa chỉ bằng năng lượng mặt trời. Tiềm năng của công nghệ này là rất lớn, đặc biệt đối với ngành hàng không – một ngành công nghiệp vốn rất khó để phi carbon hóa.
Quá trình này sử dụng một tháp năng lượng mặt trời tráng gương để tập trung ánh nắng mặt trời vào một lò phản ứng chứa đầy oxit cerium. Oxit cerium là một vật liệu gốm trải qua các phản ứng oxy hóa – khử ở nhiệt độ cực cao. Khi nó nóng lên, nó giải phóng oxy và tạo ra một môi trường mà nước và CO2 bị phân tách và tái hợp thành syngas – một hỗn hợp hydro và carbon monoxide. Syngas này sau đó được xử lý hóa học để tạo thành nhiên liệu phản lực lỏng thật, hoàn toàn không thể phân biệt được với dầu mỏ hóa thạch.
Điều làm cho bước đột phá này trở nên hấp dẫn hơn nữa là thiết kế vòng lặp kín của nó. Lượng CO2 được giải phóng khi nhiên liệu này được đốt cháy tương đương với lượng CO2 được thu giữ trong quá trình sản xuất, khiến toàn bộ chu trình trở nên trung hòa carbon. Trong một thế giới ngày càng khao khát các chuyến bay bền vững, sự đổi mới của Thụy Sĩ này có thể mang đến con đường sạch nhất mà không cần đại tu động cơ phản lực hiện có hoặc cơ sở hạ tầng nhiên liệu.
Mặc dù nhà máy thí điểm hiện chỉ sản xuất một lượng nhỏ nhiên liệu mỗi ngày, nhưng thành công của nó đã chứng minh rằng khái niệm này hoàn toàn có thể mở rộng quy mô. Nhóm nghiên cứu đã lên kế hoạch xây dựng các cơ sở lớn hơn có thể cung cấp nhiên liệu hàng không không phát thải cho toàn bộ sân bay khu vực – một sự phát triển sẽ biến đổi cả chính sách khí hậu và nền kinh tế du lịch hàng không.
Không giống như máy bay điện, vẫn đang ở giai đoạn đầu và đối mặt với những hạn chế lớn về tầm bay, nhiên liệu mặt trời tổng hợp có thể được sử dụng ngay lập tức trong các máy bay thương mại hiện có. Đây là một giải pháp thay thế liền mạch, cho phép các hãng hàng không cắt giảm khí thải mà không cần thay đổi bất kỳ thiết kế động cơ hoặc tuabin nào.
Thụy Sĩ có thể không phải là một cường quốc lớn trong cuộc đua năng lượng toàn cầu, nhưng lò phản ứng này đã định vị quốc gia này ở vị trí tiên phong của ngành hàng không bền vững. Nếu được mở rộng khắp các vùng giàu ánh nắng mặt trời trên hành tinh, công nghệ này có thể viết lại các quy tắc của hàng không – biến những chuyến đi vốn là cơn ác mộng carbon thành một giải pháp khí hậu. Công nghệ sản xuất nhiên liệu phản lực từ không khí và ánh nắng mặt trời không chỉ là một bước tiến vượt bậc về khoa học công nghệ mà còn là một tia hy vọng lớn cho tương lai của Trái đất, hướng tới một thế giới ít phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và bền vững hơn.
Thế Anh.
