Sản xuất hydro từ nước, giải pháp tối ưu cho nguồn năng lượng tương lai
Cùng với năng lượng tái tạo, công nghệ hydro cũng đang được nhiều quốc gia đầu tư phát triển với kỳ vọng thay thế nhiên liệu hóa thạch, thúc đẩy cuộc cách mạng xanh.
Viện Công nghệ Israel (Technion) mới đây thông tin, các nhà nghiên cứu của quốc gia này đã phát triển một hệ thống mới để sản xuất nhanh hydro từ nước, có thể giúp giảm chi phí đầu tư cho năng lượng.
Hydro được coi là nhiên liệu sạch và tái tạo, song quá trình điện phân để sản xuất nhiên liệu này tiêu thụ nhiều điện, nồng độ pH cao và cần các chất xúc tác kim loại đắt tiền.
Từ đầu thế kỷ 19, hydro đã được sử dụng làm nhiên liệu, tuy nhiên những rào cản công nghệ, tính an toàn, giá thành và lượng khí thải từ quy trình chiết xuất khiến hydro trước đây chưa được quan tâm bằng những công nghệ năng lượng tái tạo khác.
Trong một nghiên cứu công bố trên Tạp chí Hội Hóa học của Mỹ, các nhà khoa học của Technion cho biết họ đã phát triển một hệ thống sản xuất nhanh hydro sử dụng các chất xúc tác đồng có sẵn.
Với hệ thống này, các chất xúc tác có thể hòa tan trong nước để tất cả các thành phần của hệ thống ở trong cùng một môi trường. Hệ thống trên hoạt dựa trên các ion đồng, một phân tử nhỏ gắn kết các sợi đồng và duy trì sự ổn định của hệ thống, và một hợp chất gọi là borat duy trì nồng độ pH trong phạm vi có giới hạn.
Theo các nhà nghiên cứu, hệ thống ổn định này oxy hóa nước thành hydro và oxy trong cùng điều kiện mong muốn như tiêu thụ ít điện, nồng độ pH cao và các chất xúc tác giá rẻ.
Những bước phát triển trong công nghệ mới để chiết xuất “hydro xanh” từ nước, biến hydro thành nguồn năng lượng có tiềm năng ứng dụng sạch nhất hiện nay. So với công nghệ xe chạy điện, phương tiện sử dụng hydro có lợi thế là không có sản phẩm phụ, chỉ thải ra nước, trong khi xe chạy điện sẽ cần thay thế các tấm pin năng lượng.
Theo Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA), hydro sẽ nguồn năng lượng sạch và an toàn, được nhiều nước sử dụng trong thời gian tới. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang có những diễn biến phức tạp, ảnh hưởng đến toàn thế giới, việc tìm kiếm nguồn năng lượng mới để thay thế năng lượng hóa thạch (than, dầu mỏ…) đã và đang là mối quan tâm của nhiều quốc gia cũng như các nhà khoa học trên thế giới. Với những ưu thế vượt trội, nguồn năng lượng hydro đang được xem là giải pháp thay thế tối ưu và có thể sẽ là nguồn năng lượng trong tương lai không xa.
Thùy Linh (T/h)
