Phân tách nước giá thành rẻ, nguồn năng lượng tái tạo đầy hứa hẹn

Việc tách nước hiện nay hầu hết sử dụng máy điện phân nước màng trao đổi proton, tạo ra hydro với tốc độ sản xuất cao. Thiết bị này khá đắt tiền, hoạt động trong môi trường có tính axit, cần sử dụng các chất xúc tác quý như bạch kim, iridium và các tấm kim loại chống ăn mòn làm bằng titan.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu giải quyết vấn đề này bằng cách tách nước trong điều kiện kiềm, với máy điện phân màng trao đổi anion. Loại máy này không cần chất xúc tác bằng kim loại quý. Nhóm do Yuehe Lin, giáo sư tại Trường Kỹ thuật cơ khí và vật liệu của WSU, đã tạo ra chất xúc tác từ các nguyên tố ít tốn kém và phong phú hơn, như niken và sắt.

Nhóm của Lin đã chia sẻ kết quả nghiên cứu với Yu Seung Kim, một nghiên cứu viên tại Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos, đã phát triển chất kết dính điện cực dùng cho chất xúc tác. Chất kết dính điện cực là loại hydroxide conducting polymer kết dính các chất xúc tác, tạo ra môi trường có tính kiềm, thúc đẩy các phản ứng điện hóa. 

Sự kết hợp giữa chất kết dính điện cực do Los Alamos phát triển và chất xúc tác của WSU đã đẩy nhanh tốc độ sản sinh ra hydro lên gần 10 lần, so với các chất điện phân màng trao đổi anion trước đây, giúp cho nó trở nên ngang hàng với các máy điện phân màng trao đổi proton đắt tiền.

Thị trường sản xuất hydro toàn cầu dự kiến ​​sẽ đạt 199,1 tỷ USD vào năm 2023, với thị trường đầy tiềm năng, từ cung cấp năng lượng và quản lý lưới điện, cho đến pin nhiên liệu dùng cho ô tô. Có khoảng 600 trang trại điện gió ở Mỹ sẵn sàng kết nối trực tiếp với các hệ thống điện phân nước, theo Lin ước tính.

N.K (CESTI) - Theo sciencedaily.com