Hydro xanh từ chất thải: Đột phá công nghệ “Zero-Gap” thúc đẩy sản xuất nhiên liệu sạch

Công nghiệp năng lượng
23/12/2024 06:06
Thiết kế của nhóm nghiên cứu tối ưu hóa hiệu quả phản ứng bằng cách giảm thiểu khoảng cách giữa điện cực và bộ phận phân tách của tế bào, từ đó tăng cường quá trình truyền điện tử.
aa
Hydro xanh từ chất thải: Đột phá công nghệ “Zero-Gap” thúc đẩy sản xuất nhiên liệu sạch

So sánh cấu trúc tế bào hiện có với cấu trúc tế bào mới phát triển. Viện nghiên cứu năng lượng Hàn Quốc (KIER

Các nhà khoa học tại Viện Nghiên cứu Năng lượng Hàn Quốc (KIER) đã đạt được một bước đột phá lớn trong sản xuất năng lượng hydro sạch. Nhóm nghiên cứu đã thành công phát triển và chứng nhận công nghệ đột phá mang tên “Zero-Gap” dành cho các tế bào sinh hóa điện (BEC).

Công nghệ này có tiềm năng mở ra hướng đi mới cho việc sản xuất hydro quy mô lớn, hiệu quả về chi phí từ chất thải hữu cơ. Đột phá này giải quyết hai thách thức quan trọng: nhu cầu ngày càng tăng đối với nguồn năng lượng sạch và quản lý hiệu quả chất thải hữu cơ.

“Phát triển công nghệ này không chỉ giải quyết những thách thức về môi trường và kinh tế trong xử lý chất thải hữu cơ tại Hàn Quốc, mà còn là một bước tiến quan trọng trong sản xuất năng lượng hydro sạch với hiệu suất cao,” Tiến sĩ Jwa Eunjin, trưởng nhóm nghiên cứu, chia sẻ.

Công nghệ BEC khai thác sức mạnh của vi sinh vật để chuyển hóa chất thải hữu cơ thành nhiên liệu hydro quý giá. Các vi sinh vật tiêu thụ chất hữu cơ trong chất thải, từ đó giải phóng các electron và ion hydro, sau đó kết hợp để tạo thành khí hydro.

Hạn chế của công nghệ BEC

Cách tiếp cận này mang đến giải pháp bền vững và tiết kiệm chi phí hơn so với các phương pháp sản xuất hydro truyền thống, vốn thường phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và phát thải lượng lớn carbon.

“Bằng cách vận hành ở nhiệt độ thấp và phát thải ít carbon dioxide hơn đáng kể, công nghệ BEC phù hợp với các mục tiêu giảm carbon toàn cầu,” các nhà khoa học cho biết trong một thông cáo báo chí.

Tuy nhiên, khi hệ thống BEC mở rộng quy mô, các đường dẫn phản ứng điện hóa dài hơn dẫn đến gia tăng điện trở bên trong và giảm hiệu suất.

“Hạn chế này đặt ra rào cản lớn đối với việc thương mại hóa quy mô lớn, nhấn mạnh nhu cầu cải tiến công nghệ để nâng cao hiệu quả và khả năng mở rộng của hệ thống,” thông cáo báo chí bổ sung.

Nhóm nghiên cứu đã giới thiệu công nghệ đột phá “Zero-Gap” để khắc phục hạn chế này. Thiết kế sáng tạo này giảm thiểu khoảng cách giữa điện cực và bộ phận phân tách của tế bào, tối ưu hóa hiệu quả phản ứng và truyền điện tử.

“Đột phá này giải quyết những vấn đề mất năng lượng kéo dài trong các quy trình truyền thống, mở ra con đường đổi mới hướng tới sản xuất hydro quy mô lớn, hiệu quả về chi phí,” thông cáo báo chí cho biết.

Hiệu quả được xác nhận và thành công ở quy mô thí điểm

Điểm khác biệt của công nghệ Zero-Gap do KIER phát triển nằm ở thiết kế độc đáo, đảm bảo hiệu suất ổn định ngay cả trong các hệ thống quy mô lớn.

Các cấu trúc zero-gap thông thường thường gặp khó khăn với sự mất cân bằng áp suất khi hệ thống phát triển, gây ra các khe hở giữa các thành phần và làm giảm hiệu suất. Thiết kế của KIER tránh được vấn đề này, duy trì hiệu suất tối ưu bất kể kích thước hệ thống.

Các thử nghiệm nghiêm ngặt do Phòng Thí nghiệm Kiểm tra Hàn Quốc (KTL) thực hiện đã xác nhận hiệu quả của công nghệ mới này.

“Quy trình sử dụng tế bào mới phát triển đạt năng suất hydro cao hơn 1,2 lần và sản lượng electron cao hơn 1,8 lần so với các quy trình sản xuất hydro sinh hóa điện hiện có,” nhóm nghiên cứu giải thích.

“Hiệu suất tương tự đã được duy trì trong các thử nghiệm ở quy mô thí điểm, đây là bước quan trọng hướng tới triển khai quy mô lớn.”

Mô hình này có thể mang lại lợi ích cho các quốc gia đang tìm kiếm giải pháp quản lý chất thải bền vững và năng lượng sạch.

“Việc thương mại hóa tế bào sinh hóa điện hiệu suất cao mà chúng tôi phát triển được kỳ vọng sẽ đóng góp đáng kể vào mục tiêu trung hòa carbon và chuyển đổi sang một xã hội dựa trên hydro,” Tiến sĩ Jwa Eunjin kết luận.

Hồng Minh (Theo interestingengineering)

tudonghoangaynay.vn
Bài liên quan
trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Tổng Bí thư đưa ra các giải pháp chiến lược cho kỷ nguyên mới

Tổng Bí thư đưa ra các giải pháp chiến lược cho kỷ nguyên mới

Chiều 16/4, Hội nghị Thượng đỉnh Đối tác vì Tăng trưởng xanh và Mục tiêu toàn cầu 2030 (P4G) lần thứ tư đã chính thức khai mạc tại Hà Nội.
Cánh tay robot Titan tự động hóa việc kiểm tra trên quỹ đạo

Cánh tay robot Titan tự động hóa việc kiểm tra trên quỹ đạo

PIAP Space Sp. z o. o đã cho ra đời cánh tay robot Titan có thể thực hiện kiểm tra, sửa chữa, nâng cấp vệ tinh trên quỹ đạo, nhằm mục tiêu cắt giảm thời gian và chi phí bảo trì các vệ tinh trị giá hàng triệu đô la.
Diện mạo mới cho làng quê Tiền Giang

Diện mạo mới cho làng quê Tiền Giang

Chương trình xây dựng nông thôn mới (NTM) ở Việt Nam đang bước sang giai đoạn phát triển mới - hiện đại, xanh và thông minh hơn. Không còn chỉ tập trung vào đường làng, cầu cống hay nhà văn hóa, nhiều địa phương nay đã bắt đầu ứng dụng công nghệ cao, đưa chuyển đổi số vào đời sống và sản xuất nông nghiệp. Xây dựng NTM hiện đại chính là cách Việt Nam tạo thế cân bằng giữa phát triển kinh tế và giữ gìn bản sắc quê hương.
Chuyển đổi xanh và hành động của doanh nghiệp

Chuyển đổi xanh và hành động của doanh nghiệp

Ngày 22/7/2022, Thủ tướng Chính phủ đã ký ban hành Quyết định số 876/QĐ-TTg phê duyệt Chương trình hành động về chuyển đổi năng lượng xanh, giảm phát thải khí các-bon và khí mê-tan của ngành Giao thông vận tải. Chương trình đề ra lộ trình chuyển đổi năng lượng xanh với từng phương thức vận tải, đồng thời yêu cầu huy động tối đa mọi nguồn lực để thực hiện các nhiệm vụ, giải pháp giảm phát thải khí nhà kính, chuyển đổi năng lượng xanh trong ngành Giao thông vận tải từ nay đến năm 2050.
Nhận định phiên giao dịch ngày 17/4: Rủi ro điều chỉnh sâu vẫn hiện hữu

Nhận định phiên giao dịch ngày 17/4: Rủi ro điều chỉnh sâu vẫn hiện hữu

Thị trường tiếp tục chịu áp lực bán mạnh trong phiên 16/4, đẩy VN Index lùi sát ngưỡng hỗ trợ quan trọng 1.200 điểm. Tâm lý thận trọng gia tăng khi dòng tiền suy yếu và khối ngoại bán ròng mạnh. Trong phiên tới, khi bối cảnh xu hướng giảm chưa chấm dứt, nhà đầu tư được khuyến nghị hạn chế giải ngân, ưu tiên bảo toàn vốn và chờ tín hiệu đảo chiều rõ ràng tại vùng hỗ trợ.
PVFCCo - Phú Mỹ "bắt tay" PTSC đẩy mạnh phát triển logistics

PVFCCo - Phú Mỹ "bắt tay" PTSC đẩy mạnh phát triển logistics

Mới đây, Tổng Công ty Phân bón và Hóa chất Dầu khí - CTCP (PVFCCo - Phú Mỹ) và Tổng Công ty Cổ phần Dịch vụ Kỹ thuật Dầu khí Việt Nam (PTSC) đã chính thức ký kết thỏa thuận hợp tác chiến lược, mở ra bước phát triển mới trong việc tối ưu hóa chuỗi cung ứng và nâng cao năng lực dịch vụ logistics trong ngành phân bón - hóa chất...
Xây dựng cơ chế, chính sách đặc thù, đột phá để thu hút, trọng dụng nhân tài KH&CN

Xây dựng cơ chế, chính sách đặc thù, đột phá để thu hút, trọng dụng nhân tài KH&CN

Văn phòng Chính phủ vừa có Thông báo số 176/TB-VPCP ngày 13/4/2025 kết luận của Phó Thủ tướng Nguyễn Chí Dũng tại buổi làm việc với Bộ Khoa học và Công nghệ (KH&CN).
CTCP Chứng khoán MB (MBS) phá đỉnh lợi nhuận quý I, dư nợ margin tăng hơn nghìn tỷ sau 3 tháng

CTCP Chứng khoán MB (MBS) phá đỉnh lợi nhuận quý I, dư nợ margin tăng hơn nghìn tỷ sau 3 tháng

Năm 2025, MBS đặt mục tiêu tổng doanh thu đạt 3.370 tỷ đồng, tăng 108% so với 2024. Lợi nhuận trước thuế đạt 1.300 tỷ đồng, tăng 40% so với 2024.
Hải Hậu, Nam Định giàu lên nhờ áp dụng khoa học công nghệ vào sản xuất nông nghiệp

Hải Hậu, Nam Định giàu lên nhờ áp dụng khoa học công nghệ vào sản xuất nông nghiệp

Hải Hậu là một trong những địa phương đi đầu về phát triển nông nghiệp công nghệ cao. Nhờ đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ vào sản xuất nông nghiệp, nhiều HTX và nông dân trên địa bàn huyện đã từng bước nâng cao hiệu quả sản xuất, cải thiện thu nhập, làm giàu bền vững.
HAuA cập nhật xu hướng AI & Smart Factory tại Triển lãm Manufacturing Bình Dương 2025

HAuA cập nhật xu hướng AI & Smart Factory tại Triển lãm Manufacturing Bình Dương 2025

Sáng ngày 16/04/2025, Trong khuôn khổ triển lãm Manufacturing Bình Dương 2025 tại Trung tâm Hội nghị WTC Bình Dương, Hội Tự động hóa TP.HCM (HAuA) phối hợp cùng Informa Markets đã tổ chức thành công hội thảo chuyên đề với chủ đề: “Vai trò của AI và Smart Factory trong Tự động hóa Sản xuất thời đại 4.0”.
siement
Quảng cáo
moxa