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
Volvo phát triển công nghệ tay lái tự động giúp tăng cường an toàn khi lốp xe bị nổ

Volvo phát triển công nghệ tay lái tự động giúp tăng cường an toàn khi lốp xe bị nổ

Volvo đã hoàn thiện hệ thống “tay lái động lực học” với chức năng mới có thể phát hiện lốp xe bị nổ và “ngay lập tức thực hiện hành động để giữ cho chiếc xe tải an toàn trên đường”.
Băng tải là "mạch máu" của dây chuyền chế biến giúp đảm bảo an toàn thực phẩm tuyệt đối

Băng tải là "mạch máu" của dây chuyền chế biến giúp đảm bảo an toàn thực phẩm tuyệt đối

Trong kỷ nguyên tự động hoá bùng nổ, băng tải - thiết bị tưởng như “cũ kỹ” đang âm thầm quyết định chất lượng, tốc độ và mức độ an toàn của mỗi sản phẩm thực phẩm trước khi tới tay người tiêu dùng. Giữa yêu cầu ngày càng khắt khe về vệ sinh, bất kỳ sai sót nào cũng có thể gây khủng hoảng niềm tin, ngành thực phẩm - đồ uống không còn lựa chọn nào khác ngoài việc đầu tư nghiêm túc vào hệ thống băng tải chuyên dụng, thân thiện vệ sinh.
Nhận định phiên giao dịch ngày 23/6: Tiếp tục trạng thái tích lũy?

Nhận định phiên giao dịch ngày 23/6: Tiếp tục trạng thái tích lũy?

Thị trường bước sang tuần mới trong trạng thái tích lũy đỉnh, với các tín hiệu kỹ thuật cho thấy xu hướng tăng vẫn được giữ vững nhưng đà tăng đang chậm lại. Trước những tín hiệu lưỡng lự của thị trường, nhà đầu tư cần ưu tiên chiến lược phòng thủ, đi kèm với sự linh hoạt trong quản lý danh mục.
Số định danh cá nhân thay mã số thuế từ 1/7/2025

Số định danh cá nhân thay mã số thuế từ 1/7/2025

Từ ngày 1/7/2025, số định danh cá nhân chính thức thay thế mã số thuế đối với cá nhân, hộ gia đình và hộ kinh doanh. Đây là bước cải cách hành chính lớn trong lĩnh vực thuế, góp phần đơn giản hóa thủ tục, thuận lợi tra cứu và giảm chi phí tuân thủ.
Khi công nghệ cần được kể bằng ngôn ngữ của công chúng

Khi công nghệ cần được kể bằng ngôn ngữ của công chúng

Trong hệ sinh thái đổi mới sáng tạo, truyền thông không chỉ là cánh tay nối dài của những người làm nghiên cứu khoa học hay các doanh nghiệp chế tạo, ứng dụng công nghệ, mà còn là cầu nối thiết yếu giữa công nghệ và đời sống xã hội. Từ nhu cầu lan tỏa tri thức khoa học, giới thiệu sản phẩm, thu hút đầu tư, cho đến việc định hướng tiêu dùng và phản biện chính sách, truyền thông đóng vai trò kết nối quá trình công nghệ được nghiên cứu, sản xuất, ứng dụng và chấp nhận bởi cộng đồng. Bài viết này nhìn lại ba mắt xích quan trọng trong chuỗi giá trị công nghệ: nhà nghiên cứu, doanh nghiệp và người tiêu dùng cuối, để nhận diện rõ hơn những kỳ vọng thực chất mà họ đang đặt vào báo chí và truyền thông hiện nay.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 23/6/2025: Tuổi Sửu nhiều tin vui, tuổi Thân lo âu nhiều chuyện

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 23/6/2025: Tuổi Sửu nhiều tin vui, tuổi Thân lo âu nhiều chuyện

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 23/6/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
"Thép và lửa" - Vẻ đẹp của nghề báo được tôn vinh trong đêm trao giải

"Thép và lửa" - Vẻ đẹp của nghề báo được tôn vinh trong đêm trao giải

Tối 21/6, Hội Nhà báo Việt Nam tổ chức Chương trình nghệ thuật chào mừng Kỷ niệm 100 năm Ngày Báo chí Cách mạng Việt Nam (21/6/1925 - 21/6/2025) và Lễ trao Giải Báo chí Quốc gia lần thứ XIX - Năm 2024 với chủ đề "Thép trong bút - Lửa trong tim". Buổi lễ đã vinh danh 128 tác phẩm báo chí xuất sắc, trong đó có 13 Giải A, 27 Giải B, 49 Giải C và 39 Giải Khuyến khích.
Siêu nhà máy AI - Bước ngoặt công nghệ thông minh ở châu Âu

Siêu nhà máy AI - Bước ngoặt công nghệ thông minh ở châu Âu

Trong một bước đi chiến lược nhằm thúc đẩy cuộc cách mạng sản xuất thông minh tại châu Âu, Nvidia vừa công bố kế hoạch xây dựng nhà máy đám mây AI công nghiệp đầu tiên trên thế giới tại Đức. Dự án này sẽ trang bị tới 10.000 GPU, phục vụ cho các ứng dụng AI trong lĩnh vực sản xuất từ thiết kế, kỹ thuật, mô phỏng đến phát triển robot và bản sao kỹ thuật số (digital twins).
[E-Magazine] Khi robot cầm dao mổ, cách mạng phẫu thuật bắt đầu!

[E-Magazine] Khi robot cầm dao mổ, cách mạng phẫu thuật bắt đầu!

Trong những năm gần đây, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và robot phẫu thuật đã tạo nên bước tiến mạnh mẽ trong lĩnh vực can thiệp ngoại khoa. Năm 2025 chứng kiến hàng loạt nghiên cứu và ứng dụng mới mang tính đột phá, góp phần hiện thực hóa mục tiêu tự động hóa toàn phần trong y học.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 22/6/2025: Tuổi Hợi gặt hái thành công, tuổi Thìn mất phương hướng

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 22/6/2025: Tuổi Hợi gặt hái thành công, tuổi Thìn mất phương hướng

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 22/6/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
siement
Quảng cáo
moxa