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
Samsung công bố Top 16 cuộc thi Samsung Solve For Tomorrow 2025

Samsung công bố Top 16 cuộc thi Samsung Solve For Tomorrow 2025

Ngày 2/10/2025, tại Hà Nội, Samsung Việt Nam vừa công bố 16 đội thi xuất sắc bước vào vòng chung kết cuộc thi Samsung Solve for Tomorrow 2025, gồm 8 đội Bảng A (THCS) và 8 đội Bảng B (THPT). Các đội được tuyển chọn từ 2.625 ý tưởng sáng tạo của học sinh trên toàn quốc, thể hiện tiềm năng nổi bật và khát vọng biến ý tưởng thành giải pháp công nghệ thiết thực của thế hệ trẻ Việt Nam.
Siết chặt quản lý thị trường: Hơn 15.500 vụ vi phạm bị xử lý trong 9 tháng

Siết chặt quản lý thị trường: Hơn 15.500 vụ vi phạm bị xử lý trong 9 tháng

Báo cáo của Ban Chỉ đạo 389 Bộ Công Thương cho thấy, từ đầu năm đến nay, Quản lý thị trường cả nước đã xử lý hơn 15.500 vụ vi phạm, chuyển 133 vụ có dấu hiệu tội phạm sang cơ quan điều tra. Các mặt hàng nổi cộm gồm thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm, thuốc lá và thương mại điện tử.
Science Tornado 2025: Khơi dậy đam mê khoa học qua 8 không gian trải nghiệm

Science Tornado 2025: Khơi dậy đam mê khoa học qua 8 không gian trải nghiệm

Tiếp nối 11 mùa tổ chức thành công, câu lạc bộ Society of Open Science (THPT Chuyên Hà Nội - Amsterdam) đang chuẩn bị cho triển lãm khoa học Science Tornado 2025. Sự kiện mang đến không gian khám phá đa dạng với 8 khu trải nghiệm, mở ra cơ hội để học sinh, sinh viên và các em nhỏ tiếp cận khoa học một cách sáng tạo, gần gũi và đầy hứng khởi.
Logitech ra mắt bàn phím năng lượng mặt trời K980: 10 năm không cần sạc

Logitech ra mắt bàn phím năng lượng mặt trời K980: 10 năm không cần sạc

Với công nghệ Logi LightCharge, bàn phím không dây Signature Slim Solar+ K980 khai thác cả ánh sáng tự nhiên lẫn nhân tạo, đồng thời được chế tạo từ nhựa tái chế, hướng đến thiết kế thân thiện môi trường.
Viettel ứng cứu khẩn cấp, hơn 90% trạm phát sóng tại vùng bão đã hoạt động trở lại

Viettel ứng cứu khẩn cấp, hơn 90% trạm phát sóng tại vùng bão đã hoạt động trở lại

Sau khi bão số 10 gây mất điện và gián đoạn liên lạc diện rộng, Viettel đã huy động gần 600 đội ứng cứu với 1.500 nhân sự, giúp khôi phục tín hiệu tại Hà Tĩnh, Thanh Hóa, Lào Cai, Ninh Bình và nhiều địa phương khác, đảm bảo thông tin liên lạc phục vụ chính quyền và người dân.
Thị trường chứng khoán ngày 02/10: Tâm lý thận trọng lan rộng, VN Index giảm hơn 12 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 02/10: Tâm lý thận trọng lan rộng, VN Index giảm hơn 12 điểm

Sau nhịp tăng đầu phiên, áp lực bán lấn át trên diện rộng – đặc biệt ở nhóm chứng khoán và bất động sản – đã kéo VN Index giảm hơn 12 điểm về 1.652,71 điểm. Khối ngoại nối dài chuỗi bán ròng mạnh, làm tâm lý thị trường thêm thận trọng.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 3/10/2025: Tuổi Tý gặp thị phi, tuổi Mão khởi sắc

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 3/10/2025: Tuổi Tý gặp thị phi, tuổi Mão khởi sắc

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 3/10/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
EVNNPC khôi phục cấp điện cho hơn 3 triệu khách hàng sau bão số 10

EVNNPC khôi phục cấp điện cho hơn 3 triệu khách hàng sau bão số 10

Sau khi bão số 10 (BUALOI) đổ bộ, gây mưa lớn, ngập lụt và sạt lở tại nhiều địa phương, Tổng công ty Điện lực miền Bắc (EVNNPC) đã huy động tối đa lực lượng để khắc phục sự cố. Tính đến 20h ngày 1/10, hơn 3 triệu khách hàng đã được cấp điện trở lại, đạt gần 80% tổng số bị ảnh hưởng.
Energy Taiwan 2025: Giải pháp xanh cho tương lai trung hòa carbon

Energy Taiwan 2025: Giải pháp xanh cho tương lai trung hòa carbon

Triển lãm hàng đầu của ngành năng lượng Energy Taiwan và Net-Zero Taiwan sẽ được tổ chức từ ngày 29-31/10/2025 tại Trung tâm Triển lãm Taipei Nangang, Hội trường 1 (TaiNEX 1).
CIO CSO 2025: Xây dựng chiến lược an ninh mạng vững chắc trong kỷ nguyên AI

CIO CSO 2025: Xây dựng chiến lược an ninh mạng vững chắc trong kỷ nguyên AI

Tại Hội nghị CIO CSO 2025, các chuyên gia nhấn mạnh trí tuệ nhân tạo (AI) đang trở thành động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội, song cũng tiềm ẩn nhiều rủi ro an ninh. Bên cạnh kinh nghiệm ứng dụng AI trong doanh nghiệp, hội nghị còn chỉ rõ những thách thức về dữ liệu, an toàn thông tin và nhu cầu cấp thiết xây dựng chiến lược bảo mật toàn diện.
song-gia-tri