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
mca
Tin bài khác
Nhận định phiên giao dịch ngày 12/11: Hạn chế mua đuổi tại các nhịp kéo rướn trong phiên

Nhận định phiên giao dịch ngày 12/11: Hạn chế mua đuổi tại các nhịp kéo rướn trong phiên

Phiên giao dịch ngày 11/11 hồi phục sau ba phiên giảm liên tiếp, VN-Index tăng hơn 13 điểm nhờ lực kéo từ nhóm cổ phiếu lớn như Vingroup, SSI, VNM. Dù sắc xanh lan tỏa, thanh khoản vẫn ở mức thấp, giới phân tích khuyến nghị nhà đầu tư hạn chế mua đuổi tại các nhịp kéo rướn trong phiên, chờ tín hiệu xu hướng rõ ràng trước khi giải ngân
Quy định về định dạng thông tin cho chứng thư chữ ký số

Quy định về định dạng thông tin cho chứng thư chữ ký số

Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ đã ban hành Thông tư 28/2025/TT-BKHCN quy định định dạng thông tin trên chứng thư chữ ký số.
Mở Màn Mở Mang -  tái định vị nghệ thuật kịch lịch sử dưới góc nhìn truyền thông sáng tạo

Mở Màn Mở Mang - tái định vị nghệ thuật kịch lịch sử dưới góc nhìn truyền thông sáng tạo

Ngày 24/10/2025, nhóm sinh viên Khoa Quan hệ công chúng và Quảng cáo, Học viện Báo chí và Tuyên truyền (AJC), chính thức ra mắt Dự án truyền thông nghệ thuật Mở Màn Mở Mang, phối hợp cùng Nhà hát Kịch Việt Nam.
Thị trường chứng khoán ngày 11/11: Chứng khoán, bất động sản, ngân hàng đồng thuận, VN Index bật tăng hơn 13 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 11/11: Chứng khoán, bất động sản, ngân hàng đồng thuận, VN Index bật tăng hơn 13 điểm

Sau ba phiên “bốc hơi” liên tiếp, thị trường bất ngờ ngược dòng trong phiên 11/11 khi VN Index bật tăng hơn 13 điểm. Tuy nhiên, niềm vui của nhà đầu tư vẫn xen lẫn lo lắng khi thanh khoản tiếp tục èo uột, tín hiệu cho thấy dòng tiền lớn vẫn đang đứng ngoài.
Thủ tướng: Phát triển kinh tế xanh, kinh tế số là yêu cầu bắt buộc trong kỷ nguyên mới

Thủ tướng: Phát triển kinh tế xanh, kinh tế số là yêu cầu bắt buộc trong kỷ nguyên mới

Chiều 10/11, tại Hà Nội, Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính dự Diễn đàn Doanh nghiệp Việt Nam (VBF) thường niên 2025 với chủ đề “Doanh nghiệp đồng hành với Chính phủ: Chuyển đổi xanh trong kỷ nguyên số”.
Viettel ký kết hợp tác chiến lược với Ordefence Systems tại Triển lãm Quốc phòng & An ninh 2025

Viettel ký kết hợp tác chiến lược với Ordefence Systems tại Triển lãm Quốc phòng & An ninh 2025

Thỏa thuận hợp tác chiến lược giữa Viettel và Ordefence Systems Limited, ký tại Triển lãm Quốc phòng & An ninh 2025 ở Thái Lan, không chỉ mở ra hướng đi mới trong lĩnh vực công nghiệp quốc phòng mà còn khẳng định vị thế của doanh nghiệp Việt Nam trên bản đồ công nghệ quốc phòng toàn cầu.
Tiêu chí đánh giá, xếp loại tạp chí khoa học

Tiêu chí đánh giá, xếp loại tạp chí khoa học

Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ đã ban hành Thông tư số 27/2025/TT-BKHCN quy định về bài báo khoa học và đánh giá, xếp loại tạp chí khoa học Việt Nam.
Khởi nghiệp cần “dinh dưỡng”,  đổi mới sáng tạo cần “đầu tư kiên nhẫn”

Khởi nghiệp cần “dinh dưỡng”, đổi mới sáng tạo cần “đầu tư kiên nhẫn”

Sự lẫn lộn giữa hệ sinh thái khởi nghiệp (startup ecosystem) và hệ sinh thái đổi mới sáng tạo (innovation ecosystem) đang khiến nỗ lực chính sách của chúng ta vừa rối rắm vừa kém hiệu quả.
Nhận định phiên giao dịch ngày 11/11: Không vội mua đuổi trong nhịp hồi kỹ thuật nếu có

Nhận định phiên giao dịch ngày 11/11: Không vội mua đuổi trong nhịp hồi kỹ thuật nếu có

Phiên 10/11 chứng kiến VN-Index giảm sâu dưới áp lực bán mạnh ở nhóm cổ phiếu trụ, trong khi thanh khoản duy trì ở mức thấp và nhiều chỉ báo kỹ thuật vẫn tiêu cực. Giới phân tích cảnh báo nhà đầu tư không nên mua đuổi trong nhịp hồi kỹ thuật, mà nên tận dụng các nhịp tăng ngắn để cơ cấu danh mục và giữ tỷ trọng an toàn.
Volvo và Waabi trình diễn bước tiến mới của xe tải tự hành

Volvo và Waabi trình diễn bước tiến mới của xe tải tự hành

Waabi - công ty phát triển công nghệ trí tuệ nhân tạo vật lý (physical AI) và xe tải tự hành đã cùng Volvo Autonomous Solutions (Giải pháp Tự hành của Volvo) đạt được một cột mốc quan trọng trong ngành vận tải tự động. Hai bên đã tích hợp thành công hệ thống điều khiển “Waabi Driver” vào mẫu xe tải “Volvo VNL Autonomous”, đánh dấu bước tiến lớn trong việc hiện thực hóa công nghệ xe tải không người lái.
song-gia-tri