(H2N2)-Các nhà khoa học vừa công bố phương pháp sản xuất hydro mới với chất xúc tác là ánh sáng mặt trời với nguyên liệu nước chứa một số thành phần chất thải giúp cho việc sản xuất hydro có chi phí rẻ và dễ quản lý hơn.
![[title]](https://i0.wp.com/hoahocngaynay.com/wp-content/uploads/2011/11/r283013_1203443-20111113063942.jpg?resize=460%2C259&ssl=1 "Với phương pháp mới, việc sản xuất hydro có chi phí rẻ hơn và dễ quản lý hơn. (iStockphoto )")
Với phương pháp mới, việc sản xuất hydro có chi phí rẻ hơn và dễ quản lý hơn. (iStockphoto)
Trong phương pháp sản xuất hydro truyền thống, các chất xúc tác hiếm và đắt tiền là platinum và palladium được sử dụng để kích thích phản ứng hóa học có thành phần là khí thiên nhiên.
Giáo sư Thomas Maschmeyer từ Đại học Sydney, người vừa được bổ nhiệm tới một học viện khác và cấp ngân sách mới cho nghiên cứu về hydro, giới thiệu phương pháp mới sản xuất hydro sử dụng chất xúc tác molybdenum, một nguyên liệu có nguồn cung dồi dào. Phản ứng xảy ra ở điều kiện nhiệt độ phòng và ánh sáng mặt trời có thể tạo ra hydro từ nước chứa rác thải hữu cơ.
Loại hóa chất dồi dào
“Hydro có lẽ là loại hóa chất dồi dào nhất trên thế giới. Phương pháp sản xuất hydro sử dụng nguyên liệu khí thiên nhiên. Do vậy, hydro được coi là sản phẩm từ nhiên liệu,” giáo sư Thomas Maschmeyer cho biết.
Đây là phương pháp dùng chất xúc tác hoặc hơi biến đổi, nghĩa là sử dụng nhiệt độ cao và khí thiên nhiên để thúc đẩy phản ứng hình thành hydro.
Ông Thomas Maschmeyer cho biết nhóm nghiên cứu của ông có thể sản xuất hydro ở nhiệt độ phòng với chất xúc tác là ánh sáng mặt trời với nguyên liệu nước chứa một số thành phần chất thải. Các chất thải có thể từ nước cống đã được xử lý một phần, chất thải từ các nhà máy đồ uống hoặc nhà máy tinh chế đường hay các cơ sở khử lưu huỳnh hoặc tinh lọc hóa dầu.
Theo ông Thomas Maschmeyer, khi khai thác ánh sáng mặt trời, các nhà nghiên cứu cần một diện tích bề mặt đáng kể. Tuy nhiên, họ tính toán rằng nếu đặt các chất xúc tác lên đĩa, họ sẽ cần diện tích bề mặt khoảng 2,5 x2,5 kilomet. Để sản xuất khoảng 1,5 gigawatt năng lượng, tương đương với công suất của một nhà máy nhiệt điện dùng nguyên liệu than, nếu so sánh với nguồn cung nguyên liệu và đường sắt cần để phục vụ một nhà máy nhiệt điện truyền thống, diện tích sử dụng của nhà máy sản xuất hydro mới nhỏ hơn.
Các chất xúc tác ở trạng thái khá ổn định trong phòng thí nghiệm trong vòng khoảng một tuần. Tuy nhiên, để có thể ứng dụng trong thương mại, các chất xúc tác cần ổn định trong khoảng 6 tháng và nhóm nghiên cứu vẫn đang tìm hiểu cách thức duy trì mức ổn định này. các chất xúc tác đặc biệt được quan tâm là một dòng molybdenum sulphide. Chất này cần trong hai vế phản ứng tiến hóa hydro tạo ra hydro từ nước.
Chi phí rẻ và dễ quản lý
Phương pháp truyền thống sử dụng nguyên liệu kim loại hiếm và giá thành cao, palladium hoặc platinum. Theo giáo sư Thomas Maschmeyer, nguyên liệu molybdenum sulphide có nguồn cung dồi dào hơn và rẻ hơn. Nó có thể có giá trị cao trên thị trường nếu được sử dụng trên quy mô toàn cầu.
Khi được mua từ một công ty hóa chất, molybdenum sulphide không phải là một chất hoạt động mạnh. Nghiên cứu của giáo sư Maschmeyer tập trung vào việc tăng tính hoạt động của chất này thông qua dung dịch ion trung gian. Dung dịch ion được sử dụng là muối không có áp lực hơi và dung dịch này ổn định dưới điều kiện nhiệt độ phòng.
Với phương pháp mới, việc sản xuất hydro có chi phí rẻ hơn và dễ quản lý hơn. Ông Maschmeyer cho rằng việc kết hợp xử lý nước thải và bức xạ mặt trời, phương án sản xuất hydro mới trên quy mô lớn thực sự khả thi.
Vấn đề tồn tại duy nhất hiện nay là mức ổn định của chất xúc tác. Đây cũng là vấn đề nghiên cứu bán thương mại đang được giải quyết. Ông Maschmeyer hi vọng rằng trong vòng vài năm nữa, nhóm nghiên cứu của ông có thể tìm ra cách thức duy trì tính ổn định của chất xúc ở mức độ có thể đưa vào sản xuất đại trà và là một lựa chọn mới cho xã hội.
Hoahocngaynay.com
Nguồn Bayvut.com.au
