acecook

Tương lai không khói thải khởi nguồn từ “rỉ sắt xanh”

Công nghiệp năng lượng
03/10/2025 13:47
Từ ô tô đến tàu thủy, từ những chuyến đi ngắn trong đô thị cho đến vận tải xuyên lục địa, ý tưởng về phương tiện vận hành bằng hydro đang dần trở thành hiện thực.
aa
Xi măng tái tạo năng lượng: Vật liệu xây dựng có thể tích trữ điện và phục hồi hiệu suất Nguồn nguyên liệu bất ngờ để sản xuất hydro xanh giúp giảm tới 27% năng lượng điện

Một nghiên cứu tại Nhật Bản chỉ ra rằng ‘rỉ sắt xanh’, một khoáng chất tưởng chừng bình thường có thể trở thành chất xúc tác hiệu quả, góp phần hạ chi phí sản xuất hydro và đưa giấc mơ giao thông không phát thải đến gần hơn với đời sống.

Chất xúc tác có thể được ứng dụng để vận hành pin nhiên liệu hydro trên ô tô và tàu thủy. (Ảnh minh họa). Ảnh: Monty Rakusen/GettyImages
Chất xúc tác có thể được ứng dụng để vận hành pin nhiên liệu hydro trên ô tô và tàu thủy. (Ảnh minh họa). Ảnh: Monty Rakusen/GettyImages

Một trong những thách thức lớn nhất trong việc biến hydro trở thành nguồn năng lượng phổ biến là giải bài toán lưu trữ an toàn và hiệu quả.

Các nhà nghiên cứu tại Nhật Bản vừa phát triển một loại chất xúc tác ứng dụng trong lưu trữ hydro với chi phí thấp nhưng mang lại hiệu suất cao, dựa trên bản cải biến của “rỉ sắt xanh” - một dạng sắt hydroxide phổ biến.

Nghiên cứu tại Viện Khoa học Vật liệu Quốc gia (NIMS) đã chứng minh khí hydro có thể được giải phóng từ natri borohydride (NaBH4) mà không cần đến kim loại quý hiếm như bạch kim. Đây được xem là một bước tiến lớn trong phát triển công nghệ phương tiện chạy bằng hydrogen, góp phần tháo gỡ rào cản trên con đường đưa hydro trở thành nhiên liệu sạch.

“Chúng tôi kỳ vọng chất xúc tác này sẽ được ứng dụng trong pin nhiên liệu hydro cho nhiều phương tiện, từ ô tô đến tàu thủy”, TS. Yusuke Ide, Trưởng nhóm nghiên cứu nhận định. “Đây có thể là tiền đề cho các giải pháp giao thông không phát thải trong tương lai”.

Natri borohydride - giải pháp thay thế đầy tiềm năng

Khí hydro từ lâu được kỳ vọng sẽ trở thành nhiên liệu của tương lai nhờ đặc tính sạch và hiệu quả. Thế nhưng, để hiện thực hóa điều đó cần phải giải quyết một câu hỏi nan giải: lưu trữ thế nào cho an toàn và khả thi? Có thể dùng các vật liệu rắn để lưu trữ hydro, song yêu cầu nhiệt độ cao để giải phóng lại khiến giải pháp này khó áp dụng rộng rãi.

Trong khi đó, natri borohydride (SBH) được xem là một phương pháp thay thế có khả năng sản sinh hydro thông qua phản ứng thủy phân với nước ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, quá trình này cần có chất xúc tác, mà giá thành các chất xúc tác truyền thống như bạch kim lại quá cao, khiến việc thương mại hóa gặp nhiều trở ngại.

“Mặc dù natri borohydride đã được nghiên cứu rộng rãi như một vật liệu lưu trữ hydro có mật độ cao, hứa hẹn mở đường cho một xã hội vận hành bằng năng lượng hydro, song việc phát triển chất xúc tác vừa hiệu quả vừa tiết kiệm chi phí cho quá trình tạo hydro từ SBH vẫn còn là một thách thức”. nhóm nghiên cứu cho biết.

Giải pháp “rỉ sắt xanh” hiệu quả và tiết kiệm

Nhóm nghiên cứu đã mang đến một giải pháp: cải biến “rỉ sắt xanh”, một loại nguyên liệu từng được cho là quá kém ổn định, bằng cách xử lý hạt vật liệu này với dung dịch đồng chlorua. Trong quá trình xử lý, các cụm nano oxit đồng xuất hiện ở rìa hạt, tạo nên những điểm hoạt động mạnh cho phản ứng sinh hydro hiệu quả hơn.

Nghiên cứu nhấn mạnh, “Rỉ sắt xanh là một khoáng sắt hydroxide hỗn hợp có cấu trúc lớp kép, gồm các lớp hydroxide sắt ferrous(Fe²⁺)/ferric (Fe³⁺) tích điện dương và các anion xen kẽ”.

Đáng chú ý hơn, chất xúc tác này có thể tận dụng triệt để năng lượng mặt trời: cấu trúc rỉ sắt xanh hấp thụ ánh sáng và truyền năng lượng qua các cụm đồng, từ đó tăng hiệu suất phản ứng thủy phân và tốc độ sản sinh hydro.

“Kết quả thử nghiệm cho thấy chất xúc tác mới có tần suất chuyển hóa hydro cao, ngang bằng hoặc thậm chí vượt trội hơn các vật liệu xúc tác dựa trên kim loại quý”, nhóm nghiên cứu khẳng định. “Đồng thời, chất xúc tác cũng thể hiện độ bền xuất sắc, duy trì hoạt tính ổn định sau nhiều lần sử dụng”.

Bước tiến ứng dụng trong năng lượng hydro

Những phát hiện từ nghiên cứu này mang lại tiềm năng ứng dụng rõ rệt: chất xúc tác không những hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ phòng, mà còn dễ sản xuất và có thể tích hợp vào các hệ thống hydro hiện có.

Nhờ kết hợp với những nỗ lực đang diễn ra nhằm phát triển sản xuất natri borohydride với chi phí thấp, tiến bộ trong công nghệ chất xúc tác này có thể tạo điều kiện ứng dụng rộng rãi năng lượng hydro sạch.

Với việc sản xuất SBH giá rẻ đang được phát triển cùng các dự án thí điểm sử dụng công nghệ này trong tàu thủy chạy hydro, thành tựu mới có thể đẩy nhanh quá trình chuyển đổi toàn cầu sang năng lượng hydro sạch.

Phương Như (theo interestingengineering)

tudonghoangaynay.vn
mca
Tin bài khác
MB triển khai gói vay bất động sản cho "nhà giàu"

MB triển khai gói vay bất động sản cho "nhà giàu"

Ngân hàng TMCP Quân Đội (MB) ra mắt gói vay MB PriLand có giá trị đến 200 tỷ đồng, dành riêng cho nhóm khách hàng vay mua bất động sản hạng sang và siêu sang.
Nhận định phiên giao dịch ngày 3/10: Ưu tiên cổ phiếu giữ đà tăng

Nhận định phiên giao dịch ngày 3/10: Ưu tiên cổ phiếu giữ đà tăng

Phiên giao dịch ngày 2/10 khép lại với sắc đỏ bao trùm, VN-Index mất hơn 12 điểm và lùi về 1.652,71 điểm trong bối cảnh khối ngoại bán ròng mạnh. Trước áp lực rung lắc ngắn hạn, giới phân tích khuyến nghị nhà đầu tư nên ưu tiên nắm giữ những cổ phiếu còn duy trì đà tăng và nền tảng vững chắc.
Robot hình người: Tham vọng đưa Vương quốc Anh trở thành trung tâm công nghệ robot toàn cầu

Robot hình người: Tham vọng đưa Vương quốc Anh trở thành trung tâm công nghệ robot toàn cầu

Công ty khởi nghiệp Humanoid (còn được biết đến với tên SKL Robotics) vừa công bố bước tiến quan trọng trong lĩnh vực robot công nghiệp, khi hoàn thành nguyên mẫu robot hình người HMD-01 chỉ trong vòng 7 tháng, được xem là một trong những tiến độ phát triển nhanh nhất thế giới.
VietinBank chi hơn 2.400 tỷ đồng trả cổ tức tiền mặt

VietinBank chi hơn 2.400 tỷ đồng trả cổ tức tiền mặt

Ngân hàng TMCP Công thương Việt Nam (VietinBank, mã: CTG) vừa công bố nghị quyết về việc chi trả cổ tức năm 2024 bằng tiền mặt.
Triển lãm GEIMS 2025: Sân chơi công nghệ linh kiện điện tử và sản xuất thông minh

Triển lãm GEIMS 2025: Sân chơi công nghệ linh kiện điện tử và sản xuất thông minh

Triển lãm Quốc tế Linh kiện Điện tử & Sản xuất Thông minh tại Việt Nam (GEIMS Việt Nam) lần thứ hai sẽ được tổ chức bởi Global Sources - đơn vị có hơn 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực triển lãm thương mại quốc tế. Sự kiện hứa hẹn trở thành điểm hẹn chiến lược dành cho các nhà mua hàng trong ngành sản xuất điện tử và sản xuất thông minh.
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.
song-gia-tri