Zalo Báo Quảng NamGửi bình luận
(QNO) - “Nền kinh tế hydro” đang phát triển, trong đó nhiên liệu hydro nén sẽ trở thành nguồn năng lượng phổ biến, ví dụ như xe chạy bằng hydro thay cho xe chạy xăng và điện với động cơ hỗn hợp…
Điều này đòi hỏi phải thu được khí hydro giá rẻ.
Kết quả đạt được nhờ nghiên cứu của các nhà khoa học người Úc. Họ tuyên bố đã tìm ra phương thức rẻ hơn, hiệu quả hơn để tách hydro khỏi nước nhờ chất xúc tác là sắt và nicken, dễ kiếm và rẻ hơn rất nhiều so với ruthenium, platinum và iridium đang dùng hiện nay.
Để sản xuất hydro theo kiểu truyền thống tại Úc là sử dụng than nâu. Để sản xuất được 3 tấn hydro lỏng cần đến 160 tấn than nâu và thải ra môi trường đến 100 tấn carbon dioxide độc hại.
Hydrogen cung cấp năng lượng sạch đang được thế giới ngày càng ưa chuộng để bảo vệ môi trường, đặc biệt là ở Nhật và Hàn Quốc. Giá trị thị trường của nhiên liệu sạch này lên đến hàng nghìn tỷ đô la mỗi năm. Vì vậy, đó là thách thức và cơ hội cho các nhà khoa học lẫn các doanh nhân. Điều này phụ thuộc vào việc sản xuất quy mô lớn với chi phí môi trường thấp.
Có thể tạo hydro bằng cách tách nó ra khỏi nước qua phương pháp điện phân. Bằng cách cho nước vào một bình chứa có một cặp điện cực trong đó, và cấp nguồn. Ô xy tập hợp ở cực dương, hydro ở cực âm, với yêu cầu dòng điện đưa vào quá trình này được tạo ra bền vững.
Vấn đề cho đến nay là việc tách nước rất tốn kém và không hiệu quả, khiến hydro khó có thể cạnh tranh với hydro tách từ than nâu hay giá thành của xăng dầu. Tin vui là vấn đề đã có giải pháp qua công trình hợp tác của các nhà khoa học từ 3 đại học lớn của Úc là New South Wales, Griffith và Swinburne.
Trong một bài báo đăng trên tạp chí Nature Communications, nhóm nghiên cứu cho biết họ đã tìm cách thay thế ruthenium, platinum và iridium xúc tác đắt tiền này bằng cách sử dụng “chất xúc tác hạt nano Janus với giao diện oxit sắt-niken”, hiệu quả thu được lến đến 83,7%.
Newatlas dẫn lời giáo sư Chuan Zhao cho biết: Những gì chúng tôi làm là phủ các điện cực với chất xúc tác để giảm mức tiêu thụ năng lượng. Ở trên chất xúc tác này có một giao diện quy mô nano nhỏ, nơi sắt và niken gặp nhau ở cấp độ nguyên tử, trở thành một địa điểm hoạt động để tách nước. Đây là nơi hydro có thể được tách ra khỏi oxy và được thu giữ làm nhiên liệu và oxy có thể được giải phóng dưới dạng chất thải thân thiện với môi trường.
Giao diện nanô về cơ bản thay đổi tính chất của các vật liệu này. Kết quả cho thấy chất xúc tác sắt - niken có thể hoạt động như chất bạch kim (platinum) để tạo ra hydro. Một lợi ích nữa là điện cực sắt - niken của chúng ta có thể xúc tác cho cả quá trình tạo hydro và ô xy. Vì vậy, có thể cắt giảm chi phí sản xuất bằng cách sử dụng các nguyên tố dồi dào của trái đất.
Vẫn còn phải xem sự phát triển này có thể ảnh hưởng đến chi phí sản xuất hydro quy mô lớn như thế nào, nhưng Zhao rất lạc quan tin rằng thời của nền kinh tế “hydro xanh” đang đến gần.