Sản xuất nhiên liệu hydro từ nước biển

Các nhà khoa học thuộc Đại học Stanford (Mỹ) và Đại học Công nghệ Hóa học Bắc Kinh (Trung Quốc) đã tìm ra cách tạo nhiên liệu hydro từ nước biển. Phát minh mở ra hy vọng trong tương lai một nguồn năng lượng sạch không xả thải khí CO2 gây ô nhiễm môi trường.

Theo đó, nghiên cứu của các nhà khoa học Mỹ và Trung Quốc tập trung vào một phản ứng hóa học thuộc kiến thức phổ thông bậc trung học và cách xử lý ăn mòn khi tiến hành tách nhiên liệu hydro và khí ôxy với điện. 

Thiết bị tạo nhiên liệu hydro từ nước biển 

Tạo phản ứng hóa học và xử lý ăn mòn

Theo các nhà khoa học, các biện pháp phân tách nước hiện nay sử dụng nước đã được thanh lọc vì chất clo trong nước biển (vốn được tích điện âm) có thể ăn mòn cực dương, dẫn tới việc có thể ăn mòn và làm hỏng thiết bị cũng như giảm tuổi thọ của hệ thống phân tách nước biển. Cùng với đó, các phương pháp tiến hành lọc nước mặn đòi hỏi quá nhiều năng lượng, nhưng với hệ thống mới thì hoàn toàn đơn giản và nhanh hơn gấp nhiều lần.

Khi các nhà khoa học tiến hành tách hydro và ôxy từ nước, khí hydro bay ra theo cực âm và khí ôxy thoát ra theo cực dương. Và các thành viên nhóm nghiên cứu do nhà khoa học Dai Hongjie đứng đầu đã phát hiện ra rằng nếu phủ cực dương bằng những lớp kim loại được tích nhiều điện âm thì chính các tấm này sẽ đẩy clo ra và làm chậm quá trình ăn mòn kim loại ở bên trong lớp đã được che phủ. Còn nếu không có vỏ bọc đã tích điện âm, cực dương chỉ có  thể làm việc được trong khoảng thời gian 12 giờ trong môi trường nước biển mặn. Tuy nhiên, với lớp bọc của các nhà khoa học Mỹ và Trung Quốc thì cực dương có thể hoạt động được từ ngày này sang ngày khác. 

Cũng từ thí nghiệm trên, các nhà khoa học ĐH Stanford và ĐH Công nghệ Hóa học Bắc Kinh có thể tạo ra gấp 10 lần lượng điện năng thông qua thiết bị đa tầng của mình, giúp quá trình sản xuất hydro từ nước biển nhanh hơn. Theo Giáo sư Dai Hongjie, khí hydro sau khi được tách từ nước biển sẽ được làm pin nhiên liệu hydro, cung cấp năng lượng cho tàu ngầm hoặc các thiết bị cho thợ lặn. Trong khi đó ôxy được tạo ra từ phản ứng này được tích trữ lại dùng cung cấp cho các dịch vụ y tế, cứu hộ và thợ lặn. 

Nguồn năng lượng thay thế nhiên liệu hóa thạch

Hydro được sản xuất từ nước và năng lượng Mặt trời, do đó hydro thu được còn được gọi là hydro nhờ năng lượng Mặt trời (solar hydrogen). Và nước và ánh nắng Mặt trời là 2 nguồn nhiên liệu vô tận cho quá trình sản xuất hydro. Vì vậy, hydro có thể sẽ là nguồn năng lượng sạch vô tận cho con người trong tương lai, giúp vượt qua cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu như hiện nay. 

Trước đây, để thu được hydro nhờ năng lượng Mặt trời có 2 phương pháp: phương pháp điện phân nước nhờ năng lượng điện Mặt trời thông qua pin Mặt trời; và phương pháp điện hóa phân rã nước nhờ năng lượng bức xạ của ánh nắng Mặt trời với sự có mặt chất xúc tác quang. Cả 2 phương pháp này đều có phản ứng xảy ra giống nhau.

Hiện nay, pin nhiên liệu hydro đang được sản xuất phổ biến sẽ là một hệ mở cho nguồn năng lượng tái tạo sạch. Khi hydro và ôxy được cấp vào liên tục thì nước và điện sẽ sinh ra liên tục với cường độ không đổi, kéo dài bao lâu cũng được tùy theo sự cung cấp hydro và ôxy vào hệ. Nhờ đó, pin nhiên liệu đóng vai trò như một máy sản xuất điện thực thụ với nguyên liệu đầu vào là hydro và ôxy không khí, chất thải ra chỉ là nước.

Điện từ các pin nhiên liệu hydro sẽ được sản xuất ở mọi nơi, mọi công suất cho mọi nhu cầu tùy thuộc vào địa phương hoặc cơ sở sản xuất kinh doanh, từ vùng sâu, vùng xa, trạm điện, các tòa cao ốc, khu công nghiệp hay thậm chí cả thành phố. Hay người tiêu thụ điện có thể tự sản xuất điện, do đó giải pháp sản xuất điện từ hydro có thể phá vỡ thế độc quyền trong sản xuất và phân phối điện năng.

Hydro và pin nhiên liệu sẽ là chìa khóa cho nhiều quốc gia giải quyết bài toán ô nhiễm môi trường và bầu khí quyển, hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu toàn cầu - hậu quả của nhân loại sau kỷ nguyên công nghiệp phát triển ngành công nghiệp khai thác năng lượng và nhiên liệu hóa thạch.

Hydro nhờ năng lượng Mặt trời là nguồn nhiên liệu vô tận, sử dụng từ thế kỷ này qua thế kỷ khác bảo đảm an toàn năng lượng cho loài người mà không sợ cạn kiệt, không thể có khủng hoảng năng lượng và bảo đảm độc lập về năng lượng cho mỗi quốc gia, không một quốc gia nào độc quyền sở hữu hoặc tranh giành nguồn năng lượng hydro như từng xảy ra với năng lượng hóa thạch.

Theo An Ninh Thủ Đô


Đánh giá gần đây
Đọc nhiều nhất Phản hồi nhiều nhất

1 Việt Nam toàn thắng trên sân Mỹ Đình kể từ ngày 40 quả cầu đá bị giải tỏa

2 Dân mạng quay lưng, tấn công trang cá nhân trọng tài người Oman

3 Trận Việt Nam - Thái Lan ngày 19/11 mấy giờ đá?

4 Viettel, VNPT chặn web đen trên cả PC và smartphone

5 Xôn xao bảng báo giá sửa chữa VinFast Lux A2.0 với chi phí hơn nửa tỷ đồng

Tin Liên quan
Các tin khác
a
Xem thêm
Góc nhìn VNREVIEW