Giờ đây, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge (ORNL) thuộc Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã phát triển một công nghệ “vừa túi tiền” giúp loại bỏ hơn 99,9% khí axit và các khí thải khác để chế tạo lò sưởi khí thiên nhiên siêu sạch. Công nghệ giảm khí axit hay AGR này cũng có thể được trang bị thêm cho các thiết bị chạy bằng khí thiên nhiên khác như máy đun nước nóng, nồi hơi thương mại và lò nung công nghiệp.

Zhiming Gao, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: “Giống như các bộ chuyển đổi xúc tác giúp giảm lượng khí thải từ hàng tỷ phương tiện trên toàn thế giới, công nghệ AGR mới hầu như có thể loại bỏ các khí nhà kính và sự ngưng tụ axit được tạo ra bởi các lò sưởi dân dụng mới và hiện có. Chất ngưng tụ thân thiện với môi trường giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng vật liệu thép không gỉ chống ăn mòn cho các bộ trao đổi nhiệt của lò, giúp giảm chi phí sản xuất”.

Để chứng minh hiệu quả của việc khử khí axit trong lò, các nhà nghiên cứu đã tạo ra chất xúc tác AGR, bọc nó trong vỏ kim loại và lắp đặt thiết bị trên lò ngưng tụ hiệu suất cao tiêu chuẩn có bán trên thị trường. Kết quả sau cuộc kiểm tra độ tin cậy và độ bền kéo dài 400 giờ cho thấy AGR gần như loại bỏ hoàn toàn khí thải độc hại khỏi dòng khí thải và tạo ra chất ngưng tụ không chứa axit có độ pH trung tính.

Để kiểm tra tình trạng bên trong và sự phân bố bồ hóng của AGR sau thử nghiệm mà không làm hỏng các kênh dẫn khí của thiết bị, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp chụp cắt lớp điện toán neutron tại Lò phản ứng đồng vị thông lượng cao của ORNL hay còn gọi là HFIR của ORNL. Không giống như tia X, các neutron có thể xuyên qua vỏ kim loại để ghi lại hình ảnh mà sau đó được sử dụng để tạo ra các hình ảnh đại diện 2D và 3D của thiết bị được sử dụng.

Gao cho rằng: “Điều đó sẽ cho phép cải tiến các thiết kế thiết bị AGR để tạo ra mô hình dòng khí tự làm sạch đều hơn. Như vậy cũng sẽ giúp giảm bớt sự tích tụ bồ hóng quá mức để tăng hiệu suất lò gắn AGR”.

Các hạt bồ hóng, thường hình thành do quá trình đốt cháy không hoàn toàn hydrocacbon, chứa khối lượng lớn hydro. Neutron đặc biệt hiệu quả trong việc phát hiện và lập bản đồ hydro và các nguyên tố nhẹ khác.

Công nghệ AGR sẽ cho phép các nhà sản xuất lò sử dụng vật liệu rẻ hơn thép không gỉ dùng trong hầu hết các bộ trao đổi nhiệt. Nhờ vậy, các nhà sản xuất sẽ bán được nhiều lò đốt hiệu suất cao đáp ứng các tiêu chuẩn mới được đề xuất của California đối với khí thải lò đốt dân dụng và thương mại.