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
Nữ doanh nhân Việt Nam: Tiên phong trong chuyển đổi số và phát triển bền vững

Nữ doanh nhân Việt Nam: Tiên phong trong chuyển đổi số và phát triển bền vững

Trong bối cảnh đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số bùng nổ, các nữ doanh nhân Việt Nam đã khẳng định vị thế ngày càng lớn. Phụ nữ Việt Nam đang chứng minh họ không chỉ là hậu phương vững chắc, mà là lực lượng tiên phong đưa kinh tế Việt Nam vươn tầm trong kỷ nguyên mới.
VNPT hợp tác với Phần Lan thúc đẩy phát triển hạ tầng số và xây dựng môi trường số an toàn

VNPT hợp tác với Phần Lan thúc đẩy phát triển hạ tầng số và xây dựng môi trường số an toàn

VNPT tiếp tục khẳng định vai trò tiên phong trong chuyển đổi số quốc gia khi ký kết các thỏa thuận hợp tác với hai tập đoàn công nghệ lớn của Phần Lan - Nokia và F-Secure, hướng tới phát triển hạ tầng viễn thông hiện đại và xây dựng không gian mạng an toàn, tin cậy cho người dân Việt Nam.
Thành lập Ban Chỉ đạo quốc gia về dữ liệu do Thủ tướng Phạm Minh Chính làm Trưởng ban

Thành lập Ban Chỉ đạo quốc gia về dữ liệu do Thủ tướng Phạm Minh Chính làm Trưởng ban

Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính vừa ký Quyết định số 2319/QĐ-TTg ngày 20/10/2025 về việc thành lập Ban Chỉ đạo quốc gia về dữ liệu.
Nhận định phiên giao dịch ngày 23/10: Sau cú bật mạnh, VN-Index liệu có đủ lực vượt 1.700 điểm?

Nhận định phiên giao dịch ngày 23/10: Sau cú bật mạnh, VN-Index liệu có đủ lực vượt 1.700 điểm?

Sau phiên hồi phục ấn tượng ngày 22/10 với mức tăng hơn 15 điểm, thị trường chứng khoán Việt Nam đang lấy lại nhịp hứng khởi sau chuỗi điều chỉnh. Tuy nhiên, thanh khoản suy giảm và áp lực chốt lời tiềm ẩn khiến giới đầu tư đặt câu hỏi: liệu VN-Index có đủ lực để vượt qua ngưỡng kháng cự tâm lý 1.700 điểm trong phiên giao dịch 23/10 hay không?
“Tái định nghĩa” sản xuất bằng AI và robot toàn cầu

“Tái định nghĩa” sản xuất bằng AI và robot toàn cầu

Một làn sóng mới trong tự động hóa sản xuất đang được khởi xướng từ sự kết hợp giữa Mỹ và Anh. Công ty robot Launchpad, có trụ sở tại Los Angeles và trung tâm nghiên cứu phát triển (R&D) đặt tại Edinburgh, Scotland, vừa huy động thành công 11 triệu USD nhằm thúc đẩy công nghệ tự động hóa lắp ráp dựa trên trí tuệ nhân tạo (AI) - bước đi được xem là “tái định nghĩa” tương lai của ngành sản xuất toàn cầu.
Hyundai hợp tác Persona AI đưa robot hình người vào nhà máy đóng tàu

Hyundai hợp tác Persona AI đưa robot hình người vào nhà máy đóng tàu

HD KSOE (đóng tàu Hyundai) và HD Hyundai Robotics đã hợp tác với Persona AI và Vazil để phát triển robot hình người (humanoid) chuyên thực hiện các nhiệm vụ hàn phức tạp trong nhà máy đóng tàu. Dự án này nhằm mục đích tăng năng suất, cải thiện an toàn lao động và giải quyết tình trạng thiếu hụt nhân lực, với kế hoạch triển khai thương mại bắt đầu từ năm 2027.
Vinamilk và hành trình sẻ chia với người dân hậu thiên tai

Vinamilk và hành trình sẻ chia với người dân hậu thiên tai

Với tinh thần “Bạn góp một – Vinamilk góp một”, chương trình “Vượt thiên tai – Tiếp bước tương lai 2025” do Vinamilk phối hợp cùng Trung ương Đoàn TNCS Hồ Chí Minh và Hội đồng Đội Trung ương tổ chức đã nhận được sự ủng hộ mạnh mẽ từ cộng đồng. Chương trình kêu gọi quyên góp được hàng trăm nghìn sản phẩm dinh dưỡng, đến từ khách hàng và tập thể cán bộ – công nhân viên Vinamilk trên toàn quốc.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 23/10/2025: Tuổi Dần trắc trở, tuổi Thìn hanh thông

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 23/10/2025: Tuổi Dần trắc trở, tuổi Thìn hanh thông

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 23/10/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 22/10: VN Index ngược dòng ngoạn mục, thị trường rũ bỏ nỗi sợ?

Thị trường chứng khoán ngày 22/10: VN Index ngược dòng ngoạn mục, thị trường rũ bỏ nỗi sợ?

Sau phiên “đỏ lửa” đầu tuần, thị trường ngày 22/10 chứng kiến màn lội ngược dòng đầy cảm xúc để kéo dài đà phục hồi. VN Index có lúc đã mất sâu 35 điểm xuống 1.628 điểm, nhưng lực cầu mạnh mẽ xuất hiện sau 14h đã kéo chỉ số bật tăng trở lại gần 50 điểm, đóng cửa tại 1.678,5 điểm. Dù thanh khoản suy giảm, sắc xanh lan tỏa toàn sàn giúp nhà đầu tư phần nào lấy lại niềm tin.
Universal Robots ra mắt robot cộng tác mới

Universal Robots ra mắt robot cộng tác mới

Universal Robots, công ty robot cộng tác (cobot) hàng đầu thế giới, đã mở rộng Dòng UR của mình bằng việc ra mắt UR18, một robot cộng tác công nghiệp được thiết kế để cung cấp cả sức mạnh và tốc độ trong một hình thức nhỏ gọn.
song-gia-tri