Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, quốc gia này đã thải ra hơn 3,18 tỷ tấn CO2 vào năm 2013, trong đó 2/3 phát thải đến từ các nhà máy điện. Nhìn chung, khoảng 20-30% năng lượng của một nhà máy điện được sử dụng để thu phát thải CO2 với chi phí 70 USD/tấn.

Nghiên cứu mới tập trung vào việc tách CO2 sau khi đốt cháy, cụ thể là phương thức tách, vận chuyển và lưu trữ hoặc tái sử dụng CO2 hiệu quả. Nguyên nhân làm tăng nồng độ khí nhà kính trong khí quyển gây nóng lên toàn cầu và biến đổi khí hậu được xác định chủ yếu là do con người đốt nhiên liệu hóa thạch.

Phương pháp phổ biến để thu CO2 là hấp thụ, trong đó các phân tử trong môi trường chất lỏng được thu giữ. Việc giải phóng CO2 từ môi trường chất lỏng để lưu giữ hoặc sử dụng cho các hoạt động như thúc đẩy sự sinh trưởng của tảo là rất tốn kém và không hiệu quả.

Bằng phương pháp khác, CO2 liên kết về mặt vật lý với bề mặt chất lỏng có các lỗ nhỏ giống xốp. Giải phóng CO2 từ bề mặt chất lỏng tốn kém và có hiệu quả chi phí năng lượng hơn là giải phóng khí từ môi trường chất lỏng.

Nghiên cứu tập trung vào các chất hấp phụ rắn, thu và lưu giữ CO2 để vận chuyển hoặc tích trữ. Cấu trúc kim loại hữu cơ hybrid gọi là khung imidazolate zeolitic (ZIF), hấp thụ các phân tử CO2 vào cấu trúc của các ion kim loại và chất liên kết hữu cơ.

Thông qua nghiên cứu ZIF, tác giả đã tổng hợp được một phân lớp mới của ZIF, kết hợp một nhóm cacbonyl vòng trong cấu trúc hữu cơ, mang lại cho nó ái lực và độ chọn lọc cao hơn để tách và hấp thụ CO2 cũng như một cấu trúc ổn định hóa học và ổn định nhiệt cao hơn.

Trong nghiên cứu mô phỏng, cấu trúc ZIF mới hấp thụ CO2 gấp hơn 100 lần so với cấu trúc tương tự khác. Do sự khác biệt lớn trong việc hấp phụ các khí khác như nitơ và hydro, nên cấu trúc cũng có thể tách CO2 từ hỗn hợp khí có chọn lọc hơn.

Các nhà khoa học cho rằng công nghệ mới có thể mở rộng quy mô và sẵn sàng được đưa ra thị trường hướng tới làm thay đổi thế giới thu giữ CO2