Konstantinos Giapis
bên chiếc lò phản ứng chuyển đổi CO2 thành oxy phân tử (Ảnh: Caltech)
Oxy là một trong những rào cản
lớn đối với sứ mệnh thăm dò không gian của con người. Trái đất là nơi duy nhất
chúng ta biết có chất khí tối quan trọng này với khối lượng đủ để có thể hít
thở và mang nó theo cùng chúng ta là rất tốn kém và không ổn định. Trên trạm ISS,
phi hành đoàn hít thở dễ dàng nhờ điện phân - nước được phóng điện để phân tách
thành các chất khí cấu thành là oxy và hydro – cùng với một bình chứa khí nén dự
phòng. Đã có những cuộc thảo luận về việc cải tạo môi trường sao Hỏa để trở nên
giống trái đất hơn nhưng đó vẫn là một nhiệm vụ vô cùng lớn mà hiện vẫn còn xa
vời với công nghệ thời nay.
Do đó, các nhà nghiên cứu trong
nghiên cứu mới đang tiến hành tìm một cách khác để sản xuất oxy. Rối cuộc, họ đã
tạo ra được một lò phản ứng mà thực tế nghe rất đơn giản – lấy CO2 và tách C ra.
Nhóm phát hiện ra rằng nếu bạn bắn CO2 vào một bề mặt trơ như lá vàng, phân tử
này có thể tách ra để hình thành oxy phân tử và carbon nguyên tử.
Nhóm cho hay lò phản ứng hoạt
động theo cách tương tự với một máy gia tốc hạt. Các phân tử CO2 đầu tiên được
ion hóa và sau đó được tăng tốc bằng một điện trường trước khi bị đâm sầm vào bề
mặt vàng. Ở hình thức hiện tại của nó, sản lượng vẫn khá thấp – chỉ tạo ra
khoảng 1 hoặc 2 phân tử oxy cho mỗi 100 phân tử CO2 được bắn – nhưng đó là bằng
chứng ý tưởng hấp dẫn rằng công nghệ có thể nâng quy mô trong tương lai.
Thực tế, các nhà nghiên cứu cho
hay phản ứng này đã xảy ra trong tự nhiên. Ý tưởng bắt đầu như một nỗ lực nhằm
lý giải khám phá bất ngờ về oxy phân tử trên các sao chổi. Sau khi tàu không
gian Rosetta dò thấy khí này phu ra từ sao chổi 67P, ban đầu người ta tin rằng
oxy có lẽ bị giữ lại trong đá trong hàng tỷ năm.
Nhưng vào năm 2017, nhóm nghiên
cứu của Đại học Caltech đưa ra một loài giải thích khả dĩ khác: oxy đó được
tạo ra bởi các hợp chất khác va chạm với sao chổi ở tốc độ cao. Sau khi các phân
tử nước hoặc CO2 được phát ra từ sao chổi, gió mặt trời có thể tăng tốc chúng
và làm chúng đâm va vào sao chổi. Điều đó có thể đã tạo ra oxy phân tử và đã
tạo cảm hứng cho lò phản ứng của Caltech.
Trong tương lai, lò phản ứng này
có khả năng được sử dụng để sản xuất oxy cho các phi hành gia du hành lên mặt
trăng, sao Hỏa hay xa hơn nữa. Hay ngay trên trái đất, nó có thể hữu ích cho
việc loại bỏ CO2 ra khỏi khí quyển và chuyển đổi khí này thành oxy để giúp chống
lại biến đổi khí hậu. Dĩ nhên, vẫn còn rất nhiều nỗ lực cần phải thực hiện đến
được đến giai đoạn đó.
“Đây có phải là thiết bị cuối
cùng chưa? Chưa. Nó có phải là thiết bị có thể giải được bài toán của sao Hỏa?
Không. Nhưng nó là một thiết bị có thể làm được một điều gì đó rất mạnh mẽ.
Chúng tôi đang làm một số thứ điên rồ với lò phản ứng này”, tác giả dẫn đầu
nghiên cứu Konstantinos Giapis cho biết.
LH (New Atlas)