Vật liệu nano mới sản xuất nhiên liệu hydro sạch từ nước biển

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Central Florida lần đầu tiên thiết kế được loại vật liệu nano, có thể tách nước biển thành oxy và nhiên liệu hydro sạch, thông qua quy trình điện phân nước. Tuy nhiên, để thực hiện quy trình này một cách hiệu quả cho đến nay vẫn là thách thức.

Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, hydro là dạng năng lượng sạch và tái tạo, nếu được sản xuất với giá thành rẻ và dễ dàng hơn, có thể đóng vai trò quan trọng trong việc chống biến đổi khí hậu. Hydro có thể được chuyển đổi thành điện năng để sử dụng trong công nghệ pin nhiên liệu, sản xuất nước và tạo ra một chu trình năng lượng tổng thể bền vững.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã tạo ra một vật liệu màng mỏng có cấu trúc nano trên bề mặt, được làm bằng niken selenua có thêm sắt và phốt pho. Sự kết hợp này mang lại hiệu suất cao và độ ổn định cần thiết cho quá trình điện phân quy mô công nghiệp, nhưng điều đó khó đạt được, do các vấn đề như các phản ứng cạnh tranh trong hệ thống ảnh hưởng đến hiệu quả.

PGS. Yang Yang, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: vật liệu mới cân bằng các phản ứng cạnh tranh theo cách tiêu tốn chi phí thấp và mang lại hiệu suất cao. Sử dụng thiết kế mới, các nhà nghiên cứu đã đạt được hiệu quả cao và độ ổn định lâu dài trong hơn 200 giờ.

Hiệu suất điện phân nước biển có được nhờ màng pha tạp kép, vượt xa hiệu suất của các chất xúc tác điện phân hiện đại và đáp ứng các yêu cầu khắt khe để có thể được ứng dụng thực tế trong các ngành công nghiệp.

Các tác giả sẽ tiếp tục nghiên cứu để cải thiện hiệu suất điện của vật liệu nano mới. Bên cạnh đó, họ cũng đang tìm kiếm cơ hội và nguồn vốn để đẩy nhanh tiến độ và thương mại hóa sản phẩm.

N.P.D (NASATI), theo https://scitechdaily.com/new-nanomaterial-produces-clean-energy-hydrogen-fuel-from-seawater/, 14/9/2021