ÚC – “Nền kinh tế hydro” đang ngày càng phát triển. Hydro là nguồn năng lượng “xanh” có thể thay thế cho nguồn tài nguyên hóa thạch như: dầu mỏ, khí thiên nhiên và than đá. Đặc biệt, phân tử hydro không chứa carbon, nên sản phẩm cháy của chúng chỉ là nước, không có khí thải độc hại, không CO2, CO, SOx, NOx và không bụi carbon. Vì vậy, nó rất sạch, thân thiện với môi trường cũng như không tạo ra hiệu ứng nhà kính gây biến đổi khí hậu toàn cầu. Ngày nay, pin nhiên liệu hydro đang trở nên phổ biến, được dùng để cung cấp điện trực tiếp cho động cơ điện của mọi phương tiện giao thông vận tải, từ ô tô, xe buýt, xe tải đến máy bay, tàu hỏa, tàu thủy, tạo ra một thế hệ phương tiện hoàn toàn không có khí thải.
Để sản xuất hydro mà không ảnh hưởng đến môi trường, có thể dùng phương pháp tách hydro ra khỏi nước qua quá trình điện phân. Tuy nhiên, phương pháp tách nước này rất tốn kém, khiến hydro khó có thể cạnh tranh với xăng dầu hay loại hydro tách từ than nâu (Sản xuất hydro từ than nâu là một phương pháp truyền thống của Úc. Để sản xuất được 3 tấn hydro lỏng cần đến 160 tấn than nâu và thải ra môi trường đến 100 tấn carbon dioxide độc hại). Vì vậy, một bài toán khó cho các nhà khoa học là làm sao để giảm chi phí của quá trình tách nước, sản xuất ra hydro giá rẻ.
Các nhà khoa học đến từ Đại học Griffith và Đại học Công nghệ Swinburne của Úc, tuyên bố rằng họ đã tìm ra một phương pháp hiệu quả và rẻ hơn để sản xuất hydro so với phương pháp đang được dùng hiện nay. Cụ thể, để tách hydro ra khỏi nước, họ sử dụng oxit sắt-niken làm chất xúc tác điện phân để thay thế cho ruthenium, platinum và iridium. Hiện nay, các chất xúc tác như ruthenium, platinum và iridium đang được dùng để sản xuất hydro quy mô lớn với mức đắt hơn hàng nghìn lần.
Trong một bài báo đăng trên tạp chí Nature Communications, nhóm nghiên cứu cho biết họ đã tìm cách thay thế bạch kim đắt tiền bằng chất xúc tác hạt nano Janus ở lớp phân giới giữa oxit sắt-niken. Hiệu suất tách hydro từ nước đạt tới 83,7%, một kết quả chưa từng có.
Theo Trưởng dự án – Giáo sư Chuan Zhao, chất xúc tác sắt và niken có lớp phân giới nano, nơi sắt và niken gặp nhau ở cấp độ nguyên tử để tách nước. Lớp phân giới nano về cơ bản có thể thay đổi tính chất của các vật liệu, vì vậy, sắt-niken có thể hoạt động như các chất xúc tác từ bạch kim để tạo ra hydro. Một lợi ích nữa là điện cực sắt-niken có thể xúc tác cho cả quá trình tạo hydro và oxy.
Để xem các tin bài khác về “Sản xuất hydro”, hãy nhấn vào đây.
(Nguồn: Roland Freist/ Hannover Messe)
