Phương pháp mới tách nước mở đường cho ra đời nền kinh tế hydro

Sử dụng niken và sắt giá rẻ, nhóm nghiên cứu đã đưa ra một phương pháp đơn giản chỉ mất 5 phút để tạo ra khối lượng lớn chất xúc tác chất lượng cao cần cho phản ứng hóa học tách nước. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nano Energy.

Chuyển đổi và lưu trữ năng lượng là chìa khóa cho nền kinh tế năng lượng sạch. Vì các nguồn năng lượng gió và mặt trời sản sinh nguồn điện không liên tục nên rất cần có các phương thức để lưu giữ và tiết kiệm năng lượng được sản xuất. Một trong những ý tưởng triển vọng nhất để tích trữ năng lượng tái tạo là sử dụng điện dư thừa từ các nguồn năng lượng tái tạo để tách nước thành oxy và hydro. Hydrogen có vô số ứng dụng trong ngành công nghiệp và có thể được dùng để cấp điện cho ô tô chạy pin nhiên liệu hydro.

Tuy nhiên, ngành công nghiệp không sử dụng rộng rãi quy trình tách nước vì cần có các chất xúc tác kim loại quý hiếm đắt tiền, thường là bạch kim hoặc ruteni. Nhiều phương pháp tách nước cũng tiêu thụ nhiều năng lượng hoặc sử dụng vật liệu xúc tác rất nhanh hỏng.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học dẫn đầu là giáo sư Yuehe Lin tại Trường Cơ khí và Vật liệu thuộc Đại học Washington đã sử dụng hai kim loại giá rẻ và dồi dào để tạo ra xốp nano hoạt động hiệu quả hơn hầu hết các chất xúc tác hiện có, bao gồm những chất xúc tác được chế từ kim loại quý. Chất xúc tác mới trông giống vi xốp. Với cấu trúc nguyên tử độc đáo và nhiều bề mặt tiếp xúc trên toàn bộ vật liệu, xốp nano có thể xúc tác phản ứng quan trọng nhưng chỉ tiêu thụ ít năng lượng hơn các chất xúc tác khác. Chất xúc tác này khi hoạt động ít bị hao mòn trong thử nghiệm kiểm tra độ bền trong 12 giờ.

Shaofang Fu, nghiên cứu sinh tiến sỹ và là người đã tổng hợp chất xúc tác và thực hiện hầu hết các thí nghiệm cho biết: "Chúng tôi đã có một phương pháp rất đơn giản để sản xuất chất xúc tác nano trên quy mô lớn”.

Nghiên cứu đã cung cấp hiểu biết sâu về thành phần và cấu trúc của các chất xúc tác. Dù đây mới là thử nghiệm tại lab nhưng rất triển vọng. Các nhà khoa học hiện đang tìm kiếm nguồn hỗ trợ bổ sung để thực hiện nghiên cứu trên quy mô lớn.

N.P.D-NASATI (Theo Science Daily)