Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Vật liệu xúc tác mới tạo ra hydro giá rẻ (21/01/2019)

Các nhà nghiên cứu hóa học QUT đã tìm ra các vật liệu rẻ hơn và hiệu quả hơn sản xuất hydro để lưu trữ năng lượng tái tạo có khả năng thay thế các chất xúc tác tách nước hiện tại. Giáo sư Anthony O'Mullane từ Ban Khoa học và Kỹ thuật của QUT cho biết tiềm năng dự trữ hóa học của năng lượng tái tạo dưới dạng hydro đang được nghiên cứu trên toàn thế giới.

Ảnh: CC0 Public Domain

Chính phủ Úc rất quan tâm đến việc phát triển ngành công nghiệp xuất khẩu hydro để xuất khẩu năng lượng tái tạo vốn rất dồi dào của nước này. Về nguyên tắc, hydro cung cấp một cách lưu trữ năng lượng sạch ở quy mô cần thiết để triển khai các trang trại năng lượng mặt trời và gió quy mô lớn cũng như khiến cho việc xuất khẩu năng lượng xanh khả thi. Tuy nhiên, các phương pháp hiện tại sử dụng các nguồn carbon để sản xuất hydro thải ra carbon dioxide, một loại khí nhà kính làm giảm lợi ích của việc sử dụng năng lượng tái tạo từ mặt trời và gió. Tách nước điện hóa sử dụng nguồn điện từ công nghệ năng lượng tái tạo đã được xác định là một trong những phương pháp bền vững nhất để sản xuất hydro có độ tinh khiết cao.

Giáo sư O'Mullane cho biết vật liệu tổng hợp mới mà ông và nhóm nghiên cứu đã phát triển để tách nước điện hóa thành hydro và oxy sử dụng các nguyên tố rẻ tiền và sẵn có làm chất xúc tác.

Thông thường, các chất xúc tác để tách nước được làm từ các kim loại quý đắt tiền như oxit iridi, oxit ruteni và bạch kim. Một vấn đề khác là sự ổn định, đặc biệt là đối với phần chuyển hóa oxy của quá trình tách điện.

Các nhà khoa học đã phát hiện ra họ có thể sử dụng hai chất thay thế rẻ hơn và có trữ lượng dồi dào là oxit coban và niken và chỉ với một lượng nhỏ hạt nano vàng để tạo ra chất xúc tác hai chức năng ổn định để tách nước và tạo ra hydro mà không phát thải. Từ góc nhìn của ngành công nghiệp, điều này rất có ý nghĩa khi sử dụng một vật liệu xúc tác thay vì hai chất xúc tác khác nhau để sản xuất hydro từ nước.

Ngoài ra, giáo sư O'Mullane cũng cho biết hydro được lưu trữ sau đó có thể được sử dụng trong pin nhiên liệu.

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

Cập nhật: 26/12/2018