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
Thiết kế bộ điều khiển cho con lắc ngược quay

Thiết kế bộ điều khiển cho con lắc ngược quay

Con lắc ngược quay là một đối tượng điều khiển phi tuyến tính điển hình trong nghiên cứu điều khiển tự động, thường được sử dụng để kiểm tra và đánh giá các thuật toán điều khiển khác nhau.
Phát hiện nhiều tiện ích mở rộng độc hại trên cửa hàng trực tuyến của Chrome

Phát hiện nhiều tiện ích mở rộng độc hại trên cửa hàng trực tuyến của Chrome

Nhiều tiện ích mở rộng độc hại với 1,7 triệu lượt tải xuống trên cửa hàng trực tuyến của Chrome (Web Store) có thể theo dõi người dùng, đánh cắp hoạt động trên trình duyệt và chuyển hướng đến các địa chỉ web có khả năng không an toàn.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 14/7/2025: Tuổi Tỵ cẩn trọng với các quyết định tài chính, Tuổi Mùi nỗ lực để phát triển sự nghiệp

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 14/7/2025: Tuổi Tỵ cẩn trọng với các quyết định tài chính, Tuổi Mùi nỗ lực để phát triển sự nghiệp

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 14/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Hà Nội xây dựng cơ chế đặc thù phát triển khoa học và đổi mới sáng tạo

Hà Nội xây dựng cơ chế đặc thù phát triển khoa học và đổi mới sáng tạo

TP Hà Nội đang xây dựng Nghị quyết quy định chi tiết một số chính sách đặc thù nhằm phát triển khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo. Mục tiêu là tháo gỡ các rào cản, tạo hành lang pháp lý và tài chính thuận lợi để biến khoa học, công nghệ trở thành động lực tăng trưởng mới của Thủ đô.
Galaxy Z Fold7 bán tại Việt Nam từ 47 triệu đồng

Galaxy Z Fold7 bán tại Việt Nam từ 47 triệu đồng

Samsung đã công bố loạt smartphone màn hình gập thế hệ mới của hãng, bao gồm Galaxy Z Fold7, Galaxy Z Flip7 và Galaxy Z Flip7 FE.
Robot trả theo giờ: Giải pháp linh hoạt cho doanh nghiệp vừa và nhỏ

Robot trả theo giờ: Giải pháp linh hoạt cho doanh nghiệp vừa và nhỏ

Công ty công nghệ tự động hóa Guidance Automation (Anh) vừa công bố một mô hình triển khai robot đột phá mang tên “Autonomous GO - Automation by the Hour”, cho phép doanh nghiệp sử dụng robot tự hành mà không cần đầu tư ban đầu, chỉ trả tiền cho số giờ robot làm việc thực tế.
Ra mắt tổ hợp Viện Tầm Nhìn Mới & Học viện Quốc tế FABIA: Cột mốc mới kết nối tri thức, công nghệ và sắc đẹp

Ra mắt tổ hợp Viện Tầm Nhìn Mới & Học viện Quốc tế FABIA: Cột mốc mới kết nối tri thức, công nghệ và sắc đẹp

Sáng 11/7/2025, Lễ khai trương Tổ hợp Văn phòng – Trung tâm giới thiệu sản phẩm Viện Tầm Nhìn Mới và Học viện Đào tạo Quốc tế FABIA đã chính thức diễn ra trong không khí trang trọng và ấm áp. Sự kiện không chỉ đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc xây dựng hệ sinh thái toàn diện về sức khỏe – sắc đẹp – giáo dục, mà còn mở ra cơ hội kết nối hợp tác quốc tế trong đào tạo và chuyển giao công nghệ.
AI giúp công ty Trung Quốc tăng 20% hiệu suất sản xuất, giảm 35% lỗi sản phẩm

AI giúp công ty Trung Quốc tăng 20% hiệu suất sản xuất, giảm 35% lỗi sản phẩm

Từ các nhà máy thép đến dây chuyền sản xuất màn hình hiển thị, doanh nghiệp Trung Quốc đang tích cực triển khai trí tuệ nhân tạo (AI) để chuyển đổi sản xuất theo hướng thông minh, sạch hơn và hiệu quả hơn.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 13/7/2025: Tuổi Dần năng lượng tạm lắng, Tuổi Ngọ có quý nhân soi đường

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 13/7/2025: Tuổi Dần năng lượng tạm lắng, Tuổi Ngọ có quý nhân soi đường

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 13/7/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Vinamilk và chiến lược tăng trưởng hai con số

Vinamilk và chiến lược tăng trưởng hai con số

Trong khuôn khổ diễn đàn, bà Mai Kiều Liên, Tổng Giám đốc Vinamilk (HOSE: VNM), đã mang đến những góc nhìn sâu sắc về chiến lược tăng trưởng hai con số cho ngành sữa - một lĩnh vực không chỉ mang lại giá trị kinh tế mà còn góp phần quan trọng vào sự phát triển thể chất và trí tuệ của thế hệ tương lai Việt Nam.
Quảng cáo
moxa