Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Bước đột phá trong quá trình sản xuất nhiên liệu hydro (05/11/2018)

Một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ trường Đại học Ben-Gurion ở Negev (BGU) và Viện công nghệ Technion Israel đã phá vỡ cơ chế hóa học, mở đường cho khả năng phát triển một quy trình quang hóa mới và hiệu quả hơn để sản xuất nhiên liệu hydro từ nước. Bài báo về nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Nature Communications.

Trong nghiên cứu, lần đầu tiên các nhà khoa học tiết lộ phản ứng hóa học cơ bản xảy ra trong năng lượng mặt trời có thể hình thành mối liên kết còn thiếu để tạo ra nguồn điện năng cần thiết để hoàn thành quá trình này. Nó cho phép quá trình diễn ra tự nhiên thay vì dựa vào một lượng lớn nguồn năng lượng nhân tạo hoặc kim loại quý để xúc tác phản ứng. Sản xuất hydro là một quá trình sạch, không phát thải khí nhà kính. Tuy nhiên, quá trình này cho đến nay vẫn bộc lộ một nhược điểm, đó là đòi hỏi nhiều hơn là tạo ra năng lượng, khả năng sản xuất thương mại vì thế cũng bị hạn chế.

Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi TS. Arik Yochelis TS. Iris Visoly-Fisher và GS. Avner Rothschild cho biết: "Phát hiện của chúng tôi có tác động đáng kể đến những nỗ lực nhằm thay thế nhiên liệu dựa trên carbon bằng nhiên liệu hydro thân thiện với môi trường hơn”. Hiện nay, các hãng sản xuất xe hơi vẫn đang tìm cách phát triển các loại xe chạy bằng nhiên liệu hydro, vốn so với xe điện, được coi là nguồn nhiên liệu sạch, hiệu quả và thân thiện với môi trường, cũng như cho phép thực hiện tiếp nhiên liệu nhanh chóng và kéo dài quãng đường di chuyển.

Phương pháp sản xuất hydro nhờ quá trình điện phân nước nước đòi hỏi phải tách các phân tử nước (H2O) thành hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy. Và nghiên cứu này cho thấy một bước đột phá trong việc tìm hiểu cơ chế xảy ra trong quá trình phân tách quang hóa của hydrogen peroxide (H2O2) trên các điện cực quang oxit sắt, liên quan đến sự phân hóa phản ứng oxy hóa bằng ánh sáng từ cấu trúc bậc 1 thành bậc 2.

Giáo sư Rothschild đã tiến hành một số thử nghiệm mang tính thách thức trong nhiều năm nhưng đạt được kết quả. Cho đến khi hợp tác với TS. Yochelis và Visoly-Fisher, nhóm nghiên cứu mới gặt hái được thành công.

TS. Yochelis cho biết: “Ngoài được đánh giá là bước đột phá khoa học, nghiên cứu của chúng tôi cũng chỉ ra rằng cơ chế phản ứng quang điện hóa liên quan đến các phản ứng hóa học trong công trình nghiên cứu mà GS. Gerhard Ertl đã được trao giải Nobel Hóa học năm 2007. Bên cạnh đó, nghiên cứu của chúng tôi mở ra những chiến lược mới cho quá trình quang hóa".

Nguồn: P.K.L (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 02/11/2018