acecook

Nguồn nguyên liệu bất ngờ để sản xuất hydro xanh giúp giảm tới 27% năng lượng điện

Công nghiệp năng lượng
13/05/2025 15:02
Một nhóm nhà khoa học tại Úc đã nghiên cứu phát triển hai hệ thống điện phân tiên tiến sử dụng urê trong chất thải của con người để sản xuất hydro xanh.
aa
Sản xuất hydro xanh từ các nguồn năng lượng mặt trời, năng lượng gió Định hướng một tương lai xanh với năng lượng hydro Đan Mạch hướng tới mục tiêu “mọi ổ cắm phải xanh”

Phương pháp này cắt giảm được từ 20–27% lượng điện so với phương pháp tách nước, đồng thời làm sạch nước thải giàu nitơ.

Biến nước tiểu thành nguồn hydro sạch cho tương lai

Hydro xanh là một nguồn năng lượng sạch quan trọng của tương lai. Khi đốt cháy hoàn toàn nó tạo ra nước và cung cấp linh hoạt để khử carbon trong các lĩnh vực mà điện khí hóa còn thiếu sót như công nghiệp nặng, hàng không và vận chuyển. Đồng thời, nó đóng vai trò là nguồn năng lượng lâu dài, trở thành trụ cột chính trong nỗ lực toàn cầu nhằm loại bỏ nhiên liệu hóa thạch.

Tuy nhiên, sản xuất hydro sạch với giá rẻ vẫn là một thách thức lớn. Phần lớn hydro ngày nay đang được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch, được gọi là hydro xám, thải ra môi trường một lượng lớn CO₂.

Nguồn nguyên liệu bất ngờ để sản xuất hydro xanh giúp giảm tới 27% năng lượng điện
Tiến sĩ Xintong Gao của Đại học Adelaide với hệ thống điện phân urê không màng (Nguồn ảnh: Interesting Engineering)

Để bảo vệ môi trường, các nhà khoa học sử dụng phương pháp điện phân nước để tạo ra hydro sạch. Phương pháp này tránh được khí thải nhưng đòi hỏi lượng điện khổng lồ, tốn nhiều chi phí. Đây là nguyên nhân gây cản trở sản xuất hydro xanh.

Để khắc phục, các nhà nghiên cứu từ Đại học Adelaide (thuộc Úc) và Trung tâm Xuất sắc về Khoa học và Đổi mới Carbon ARC (COE-CSI) tiếp tục tìm kiếm một nguồn nguyên liệu gây bất ngờ, đó là nước tiểu.

Họ đã nghiên cứu phát triển hai hệ thống điện phân tiên tiến sử dụng urê trong nước tiểu và nước thải của con người để sản xuất hydro hiệu quả. Phương pháp này cắt giảm được từ 20 - 27% lượng điện so với phương pháp tách nước và loại bỏ các sản phẩm phụ độc hại trong quá trình này.

“Mặc dù chúng tôi chưa giải quyết được mọi vấn đề, nhưng nếu các hệ thống này được mở rộng quy mô, sẽ sản xuất ra khí nitơ vô hại thay vì nitrat và nitrit độc hại”, GS. Yao Zheng, Trưởng nhóm nghiên cứu của COE-CSI cho biết.

Xử lý tình trạng ăn mòn clo trong nước tiểu

Ban đầu, nhóm nghiên cứu sử dụng một hệ thống không màng mới được cung cấp năng lượng bởi chất xúc tác gốc đồng và urê tinh khiết. Loại urê nguyên chất này được sản xuất theo quy trình Haber - Bosch, một quy trình tiêu tốn nhiều năng lượng và thải ra nhiều carbon.

Để khắc phục, hệ thống thứ hai được thiết kế để chạy bằng nước tiểu của con người, một nguồn nguyên liệu bền vững và dễ kiếm hơn nhằm mục đích giảm chi phí sản xuất hydro, theo cách trung hòa carbon.

Tuy nhiên, vấn đề xảy ra là nước tiểu chứa các ion clorua, có thể gây ra các phản ứng hóa học không mong muốn trong quá trình điện phân, tạo ra khí clo. Khí clo ăn mòn cực dương của hệ thống và làm hỏng hệ thống theo thời gian.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát triển một cơ chế oxy hóa trung gian bằng clo. Thay vì để các ion clorua gây ra sự ăn mòn, hệ thống mới chuyển hướng đường dẫn phản ứng bằng cách sử dụng chất xúc tác gốc bạch kim được hỗ trợ trên carbon.

Phương pháp này không chỉ bảo vệ cực dương mà còn duy trì hiệu quả sản xuất hydro từ nước tiểu.

Nhóm nghiên cứu hiện đang nỗ lực xây dựng các hệ thống hoàn toàn không có màng, có khả năng thu hồi hydro xanh và xử lý nước thải giàu nitơ.

Theo Interesting Engineering

https://tudonghoangaynay.vn
chao-mung-ngay-bao-chi
Tin bài khác
Thị trường chứng khoán 20/6: Cổ phiếu phòng thủ chịu áp lực, nhóm đầu cơ dẫn sóng phiên cuối tuần

Thị trường chứng khoán 20/6: Cổ phiếu phòng thủ chịu áp lực, nhóm đầu cơ dẫn sóng phiên cuối tuần

Phiên giao dịch cuối tuần ngày 20/6 khép lại với sắc đỏ nhẹ trên chỉ số VN Index nhưng lại mở ra nhiều tín hiệu tích cực ở chiều sâu thị trường. Dòng tiền không còn mặn mà với nhóm vốn hóa lớn, mà đang tìm cơ hội ở midcap và các nhóm ngành hưởng lợi từ đầu cơ và câu chuyện riêng. Mặc dù chỉ số giảm nhẹ, xu hướng tăng trung hạn vẫn chưa bị phá vỡ.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 21/6/2025: Tuổi Thân tin vui tài lộc, tuổi Tuất gặp khó khăn

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 21/6/2025: Tuổi Thân tin vui tài lộc, tuổi Tuất gặp khó khăn

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 21/6/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Chủ tịch nước Lương Cường gặp mặt, tuyên dương người làm báo tiêu biểu

Chủ tịch nước Lương Cường gặp mặt, tuyên dương người làm báo tiêu biểu

Sáng 20/6, tại Phủ Chủ tịch, Chủ tịch nước Lương Cường gặp mặt, tuyên dương người làm báo tiêu biểu toàn quốc, nhân kỷ niệm 100 năm Ngày Báo chí Cách mạng Việt Nam (21/6/1925-21/6/2025).
Toà soạn số: Hành trình chuyển mình của báo chí hiện đại

Toà soạn số: Hành trình chuyển mình của báo chí hiện đại

Chuyển đổi số trong báo chí đang đặt ra yêu cầu cấp thiết về xây dựng mô hình tòa soạn số hiện đại, linh hoạt và thích ứng với môi trường truyền thông số đa nền tảng.
Báo chí cách mạng Việt Nam: Ngọn cờ tư tưởng, động lực to lớn góp phần đưa đất nước vững bước vào kỷ nguyên mới

Báo chí cách mạng Việt Nam: Ngọn cờ tư tưởng, động lực to lớn góp phần đưa đất nước vững bước vào kỷ nguyên mới

Nhân dịp kỉ niệm 100 năm Báo chí cách mạng Việt Nam (21/6/1925 - 21/6/2025), Tạp chí Tự động hoá Ngày nay trân trọng giới thiệu bài viết của đồng chí Nguyễn Trọng Nghĩa, Uỷ viên Bộ Chính trị, Bí thư Trung ương Đảng, Trưởng Ban Tuyên giáo và Dân vận Trung ương.
Ứng dụng AI giải quyết hiệu quả thủ tục hành chính khi triển khai sáp nhập

Ứng dụng AI giải quyết hiệu quả thủ tục hành chính khi triển khai sáp nhập

Trong quá trình sắp xếp, tinh gọn bộ máy, không thể tránh khỏi những phát sinh trong lĩnh vực giải quyết thủ tục hành chính. Để giải quyết hiệu quả các thách thức này, Tập đoàn VNPT đã đề xuất lãnh đạo các tỉnh, thành phố xem xét, ưu tiên triển khai mạnh mẽ các ứng dụng trí tuệ nhân tạo.
Chỉ có sự xác tín và sản phẩm báo chí chất lượng mới thắng được mạng xã hội và AI

Chỉ có sự xác tín và sản phẩm báo chí chất lượng mới thắng được mạng xã hội và AI

Báo chí thời kỷ nguyên số phải đối mặt với thông tin giả, độc giả trẻ rời bỏ, giảm nguồn thu, cùng với sự cạnh tranh khốc liệt từ mạng xã hội và công nghệ AI. Để giữ chân độc giả, không còn cách nào khác là phải quay lại vấn đề cốt lõi: làm báo chất lượng và xây dựng sự xác tín.
Tạp chí khoa học: Lực lượng quan trọng trong phát triển KH và CN

Tạp chí khoa học: Lực lượng quan trọng trong phát triển KH và CN

Trong chặng đường 100 năm báo chí cách mạng Việt Nam, khối tạp chí khoa học mặc dù ra đời muộn hơn nhưng đến nay chiếm số lượng khá lớn trong tổng số các đầu báo, tạp chí của nước ta, đồng thời đã có nhiều đóng góp lớn trong phát triển khoa học, công nghệ (KH, CN) của nước nhà.
Nhận định phiên giao dịch ngày 20/6: Thị trường chờ "cú hích" của phiên ETF

Nhận định phiên giao dịch ngày 20/6: Thị trường chờ "cú hích" của phiên ETF

Thị trường ngày 19/6 ghi nhận thêm một phiên giao dịch đi ngang với cây nến Doji xanh. Dù không có biến động lớn trong ngày đáo hạn phái sinh, thị trường tiếp tục tích lũy tại vùng đỉnh với thanh khoản sụt giảm và sự phân hóa rõ nét giữa các nhóm ngành. Dự báo phiên cuối tuần sẽ có nhiều biến động do hoạt động cơ cấu của các quỹ ETF.
BSR và mô hình tăng trưởng công nghiệp thế hệ mới

BSR và mô hình tăng trưởng công nghiệp thế hệ mới

Công ty Cổ phần Lọc hóa dầu Bình Sơn (BSR) - đơn vị quản lý, vận hành Nhà máy Lọc dầu Dung Quất không chỉ tối ưu vận hành nhà máy lọc dầu, mà đang kiến tạo mô hình công nghiệp tích hợp, nơi công nghệ số và chiến lược kinh tế hội tụ vì sự phát triển bền vững.
siement
Quảng cáo
moxa