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
Doanh nhân, doanh nghiệp lớn sẵn sàng xây dựng mô hình Toàn cảnh Kinh tế tư nhân Việt Nam

Doanh nhân, doanh nghiệp lớn sẵn sàng xây dựng mô hình Toàn cảnh Kinh tế tư nhân Việt Nam

Nhiều doanh nhân, doanh nghiệp lớn cùng đồng lòng và sẵn sàng góp sức để xây dựng mô hình Toàn cảnh Kinh tế tư nhân Việt Nam.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 13/9/2025: Tuổi Hợi khởi sắc, tuổi Mão sa sút

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 13/9/2025: Tuổi Hợi khởi sắc, tuổi Mão sa sút

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 13/9/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 12/9: Tâm lý lạc quan trở lại, VN Index duy trì đà hồi phục

Thị trường chứng khoán ngày 12/9: Tâm lý lạc quan trở lại, VN Index duy trì đà hồi phục

Bất chấp áp lực điều chỉnh giữa phiên, VN Index ngày 12/9 kết phiên trong sắc xanh nhờ sự hỗ trợ mạnh từ MSN, HPG và VNM. Với độ rộng thị trường tích cực khi có tới 252 mã tăng, tâm lý nhà đầu tư cho thấy sự lạc quan trở lại sau nhịp giảm trước đó.
Masterise Group: Bước vào kỷ nguyên mới cùng dân tộc

Masterise Group: Bước vào kỷ nguyên mới cùng dân tộc

Xuất hiện tại triển lãm “Thành tựu Đất nước”, Masterise Group không chỉ mang đến câu chuyện vươn mình phát triển thành một tập đoàn tư nhân vững mạnh mà còn khẳng định cam kết và khát vọng đồng hành cùng đất nước trên hành trình kiến tạo một tương lai thịnh vượng.
Việt Nam hướng tới trung tâm công nghiệp sạch và bền vững khu vực

Việt Nam hướng tới trung tâm công nghiệp sạch và bền vững khu vực

Tại Diễn đàn "Đầu tư và Xây dựng Nhà máy công nghiệp 2025", các chuyên gia khẳng định Việt Nam đang là điểm đến hấp dẫn của dòng vốn FDI nhờ môi trường chính trị ổn định, chính sách ưu đãi và lực lượng lao động trẻ. Định hướng đến năm 2030, Việt Nam đặt mục tiêu trở thành trung tâm công nghiệp sạch và bền vững, gắn với chuyển đổi xanh và đổi mới sáng tạo.
Nhận định phiên giao dịch ngày 12/9: VN-Index hồi phục, rung lắc còn hiện hữu

Nhận định phiên giao dịch ngày 12/9: VN-Index hồi phục, rung lắc còn hiện hữu

VN-Index đã có phiên đảo chiều ấn tượng ngày 11/9 khi đóng cửa tăng hơn 14 điểm nhờ lực cầu bắt đáy, song thanh khoản vẫn ở mức thấp và áp lực bán tại vùng đỉnh lịch sử khiến rủi ro rung lắc trong phiên 12/9 được dự báo khó tránh khỏi.
Bộ Xây dựng đẩy mạnh ứng dụng AI, từ 2026 sẽ có trợ lý ảo hỗ trợ văn bản pháp luật

Bộ Xây dựng đẩy mạnh ứng dụng AI, từ 2026 sẽ có trợ lý ảo hỗ trợ văn bản pháp luật

Trước nhu cầu cấp thiết về ứng dụng công nghệ trong quản lý, Bộ Xây dựng vừa giao nhiệm vụ triển khai kế hoạch ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để hỗ trợ xây dựng, rà soát, hỏi - đáp văn bản quy phạm pháp luật.
Công nghiệp văn hóa, động lực hồi sinh và phát triển các làng nghề truyền thống

Công nghiệp văn hóa, động lực hồi sinh và phát triển các làng nghề truyền thống

Hà Nội với kho tàng làng nghề phong phú đang đứng trước cơ hội biến di sản thành sức mạnh kinh tế, du lịch và thương hiệu quốc gia, nếu tháo gỡ được những rào cản về vốn, quảng bá và cơ chế hỗ trợ để các làng nghề truyền thống phát triển hơn trong đời sống đương đại.
Chuẩn bị chu đáo cho Lễ bế mạc Triển lãm thành tựu đất nước

Chuẩn bị chu đáo cho Lễ bế mạc Triển lãm thành tựu đất nước

Không chỉ là nơi tái hiện chặng đường 80 năm xây dựng, phát triển đất nước, Triển lãm còn trở thành "điểm hẹn tự hào" của công chúng trước thềm bế mạc.
Khai mạc Triển lãm quốc tế về Công nghiệp, RHVAC, Phòng sạch và Phụ trợ Nhà máy công nghệ cao

Khai mạc Triển lãm quốc tế về Công nghiệp, RHVAC, Phòng sạch và Phụ trợ Nhà máy công nghệ cao

Ngày 11/9, tại Hà Nội, chuỗi sự kiện quốc tế VIET INDUSTRY-CLEANFACT & RHVAC VIETNAM 2025 đã chính thức khai mạc tại Cung kiến trúc quy hoạch xây dựng quốc gia (NECC).
song-gia-tri