Nguồn năng lượng mới thay thế xăng dầu từ nước

3 Trần Biên (Theo Geek/Azocleantech)
ANTĐ Hydrogen từ lâu đã được xem là một trong những giải pháp tối ưu trong việc thay thế các nhiên liệu hóa thạch như xăng, dầu. Mới đây, các nhà khoa học tại trường Đại học Stanford (Mỹ) đã chế tạo thành công thiết bị có khả năng tách nước thành hydro và ôxy mà chỉ cần duy nhất một chất xúc tác có giá thành vô cùng rẻ.
Hydrogen sạch được tách từ nước nhờ công nghệ pin “con thỏ”

Năm 2014, Giáo sư Yi Cui cùng các đồng nghiệp ở Đại học Stanford bắt đầu phát triển thiết bị điện phân, tách hydrogen từ nước với một chất xúc tác bằng cách sử dụng công nghệ pin 
lithium-ion (pin “con thỏ”). “Nhóm chúng tôi đã đi tiên phong trong ý tưởng sử dụng công nghệ pin “con thỏ” để tìm kiếm chất xúc tác. Qua đó, chúng tôi đã phát triển một điện áp thấp và thiết bị điện phân tách hydrogen từ nước có thể hoạt động liên tục trong 200 giờ, đây là một hiệu suất kỷ lục rất lạc quan”, Giáo sư Yi Cui cho biết.

ảnh 1Đồng tác giả Haotian Wang trong phòng thí nghiệm


Thông thường, một thiết bị điện phân cơ bản phải có 2 điện cực được nhúng trong một dung dịch điện phân. Phản ứng xúc tác được kích hoạt tạo ra phản ứng điện phân. Khí hydro sẽ được giải phóng qua một điện cực, còn ôxy thì thoát ra từ điện cực còn lại. Trên mỗi điện cực được gắn bởi 2 kim loại khác nhau, chủ yếu là kim loại hiếm và đắt tiền như iridium và platinum. Ngoài ra, điều kiện cần cho phản ứng điện phân xảy ra là cần có 2 chất điện phân có độ pH khác nhau để duy trì sự ổn định và hoạt động của thiết bị điện phân. 

Sử dụng duy nhất 1 chất xúc tác

Một điểm đặc biệt trên thiết bị điện phân của nhóm các nhà khoa học Đại học Stanford là chỉ sử dụng oxit sắt-niken làm chất xúc tác điện phân trên cả hai đầu điện cực. Oxit sắt-niken được cho là có giá thành rẻ hơn nhiều lần so với platinum và dễ sản xuất hơn. Ngoài ra, oxit sắt-niken có tính ổn định hơn so với những kim loại hiếm và nó chỉ cần nguồn điện khoảng 1,5V để duy trì hoạt động trong suốt 1 tuần (24/7). Thiết bị này cũng chỉ sử dụng cho một dung dịch duy nhất, với độ pH cũng duy nhất, nên nó không cần sử dụng thêm tấm màng chắn phân chia bể điện phân (thông thường 1 bên là axit, 1 bên là kiềm).

ảnh 2
“Hiệu suất tách hydrogen từ nước đạt tới 82% trong điều kiện nhiệt độ phòng, đây là một kết quả chưa từng có”, Haotian Wang, đồng tác giả nghiên cứu cho biết. Không chỉ vậy, các nhà khoa học còn tin rằng, việc sử dụng chất xúc tác này có thể giúp họ tách được những nhiên liệu hóa học khác ngoài hydro. Tuy công nghệ này đã được sử dụng trong nghiên cứu chế tạo pin trong nhiều năm, nhưng đây là một cách tiếp cận khác của một chất xúc tác mới. “Chúng tôi tin rằng, kỹ thuật điều chỉnh điện hóa sẽ tiếp tục được ứng dụng để tìm ra những chất xúc tác mới trong sản xuất các nhiên liệu khác”, Giáo sư Yi Cui nhấn mạnh. 

Được biết, nghiên cứu này là một phần trong Dự án Năng lượng và Khí hậu Toàn cầu (GCEP) của Đại học Stanford. Thành công này được xem như một bước đột phá mới trong công nghệ sản xuất nhiên liệu hydrogen giá rẻ, tạo nguồn năng lượng sạch cho giao thông và sản xuất công nghiệp, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

bình luận(3 bình luận)

20x20Đỗ Đức Thuận

Mình muốn tìm mua sản phẩm này ở đâu ạ

20x20bùi minh đức

theo mình biết thì 1.5- 2V thì quá trình điện phân xảy ra.nhưng cao hơn thì không giúp gì điện phân nhanh hơn mà chỉ gây ra nóng thôi.như vậy sẽ hại. hiện tại đã có nhà phân phối về thiết bị này ở hà nội. bạn có thể liên hệ

20x20Đỗ Đức Thuận

Mình muốn tìm mua sản phẩm này ở đâu ạ

20x20Trần Thu Hương

Tại sao các nhà khoa học ở Mỹ đã biết phát hiện ra là dùng oxit sắt-niken làm chất xúc tác ở hai điện cực để điện phân nước rồi thì sao họ không dùng điện 220 V bình thường để thay thế cho nguồn điện 1,5 V mà họ đang áp dụng để nhằm nâng cao lượng khí hydro sản xuất được trong một đơn vị thời gian ví dụ là 30 giây là được nhiều hơn nhiều lần so với lượng hydro họ đang SX ra được trong suốt 1 tuần với pin con thỏ 1,5 V nhỉ ?? Tôi nghĩ là nếu thay dòng điện 1,5 V ở pin con thỏ bằng dòng điện 220 V bình thường cũng với chất xúc tác đã tìm ra mới đó là oxit sắt – niken thì lượng hydro được SX ra trong 1 phút sẽ được nhiều hơn so với lượng hydro điện phân bằng dòng điện 1,5 V hiện nay đấy ạ !!!!! Lúc đó thì làm nhiên liệu để chạy bình nóng lạnh được đun bằng khí hydro mới rẻ hơn khí ga và điện được ạ !!!!

Cùng chuyên mục
Top