VINACHEM

Các nhà nghiên cứu hóa học tại Đại học Công nghệ Queensland (QUT, Ôxtrâylia) đã tìm ra các vật liệu rẻ hơn và hiệu quả hơn để sản xuất hydro cho mục đích lưu trữ năng lượng tái tạo, có khả năng thay thế các chất xúc tác tách nước hiện nay. Theo các nhà khoa học tại QUT, tiềm năng lưu trữ năng lượng tái tạo dưới dạng hydro đang được nghiên cứu trên toàn thế giới.

Chính phủ Ôxtrâylia hiện đang rất quan tâm phát triển ngành công nghiệp xuất khẩu hydro để xuất khẩu nguồn năng lượng tái tạo rất dồi dào của nước này.

Về nguyên tắc, hydro tạo ra phương thức lưu trữ năng lượng sạch ở quy mô cần thiết để triển khai các trang trại năng lượng Mặt Trời và phong điện quy mô lớn cũng như giúp cho việc xuất khẩu năng lượng xanh trở nên khả thi. Tuy nhiên, các phương pháp hiện nay lại sử dụng nguồn nhiên liệu chứa cacbon để sản xuất hydro, thải ra khí cacbon đioxit - một loại khí nhà kính làm giảm các lợi ích của việc sử dụng năng lượng tái tạo từ Mặt Trời và gió. Vì vậy, phương pháp phân tách nước bằng điện hóa, sử dụng nguồn điện từ công nghệ năng lượng tái tạo, được xem là một trong những phương pháp bền vững nhất để sản xuất hydro có độ tinh khiết cao.

Nhóm nghiên cứu cho biết, họ đã phát triển vật liệu tổng hợp mới để tách nước thành hydro và oxy, trong đó sử dụng các nguyên tố rẻ tiền và sẵn có làm chất xúc tác. Thông thường, các chất xúc tác phân tách nước được làm từ các kim loại quý đắt tiền như oxit iriđi, oxit ruteni và platin.

Ngoài ra, các nhà khoa học còn phát hiện ra rằng, họ có thể sử dụng hai chất thay thế rẻ hơn, có trữ lượng dồi dào là oxit coban và niken với chỉ một lượng nhỏ các hạt nano vàng để tổng hợp chất xúc tác hai chức năng ổn định nhằm tách nước và sinh ra hydro mà không phát thải khí nhà kính. Từ góc độ công nghiệp, sử dụng một vật liệu xúc tác thay vì hai chất xúc tác khác nhau để sản xuất hydro từ nước là một việc rất có ý nghĩa.

Hydro lưu trữ sau đó có thể được sử dụng trong pin nhiên liệu. Pin nhiên liệu là một công nghệ đã phát triển mạnh, được áp dụng trong nhiều loại xe. Nó sử dụng hydro và oxy làm nguyên liệu để tạo ra điện - về cơ bản trái ngược với việc tách nước. Với nguồn nhiên liệu hydro giá rẻ, dồi dào được sản xuất theo công nghệ nói trên, chúng ta có thể cung cấp điện năng tạo ra từ pin nhiên liệu trở lại vào lưới điện ở thời kỳ tiêu thụ cao điểm hoặc cung cấp điện cho hệ thống giao thông và chất thải duy nhất phát ra là nước.

Phạm Huệ

Theo ChemistryWorld, 12/2018