Một nhóm nghiên cứu quốc tế cho biết một lớp axít đơn giản phủ
trên chất xúc tác có thể giúp các máy điện phân thương mại thông thường có khả
năng sản xuất hyđrô từ nước biển.
Một nhóm nghiên cứu quốc tế từ Đại học Adelaide, Úc, Đại học
Thiên Tân và Nam Khai ở Trung Quốc và Đại học Bang Kent ở Hoa Kỳ vừa công bố
nghiên cứu mới tuyên bố rằng một lớp axít đơn giản, rẻ tiền phủ lên trên chất
xúc tác trong máy điện phân cho phép nó tách nước biển với “hiệu suất gần 100%”
mà không cần bước tiền xử lý nào ngoài lọc.
Nhóm nghiên cứu cho hay một chất xúc tác điện phân điển
hình có thể được làm từ ôxít côban, với ôxít crôm phủ trên bề mặt. Nước biển thông
thường sẽ làm hỏng các chất xúc tác này thông qua sự ăn mòn mạnh do các ion clo
hoặc đóng cặn lên chúng bằng chất kết tủa magiê và canxi không hòa tan, tích tụ
dần dần và bít kín các điện cực.
Nhưng dường như việc bổ sung một lớp axit Lewis trên chất
xúc tác có thể thu giữ đủ các anion hyđrôxyl tích điện âm từ nước biển để tạo
ra môi trường kiềm mạnh với độ pH 14 xung quanh chất xúc tác, ngăn chặn cả sự tấn
công của clorua vào chất xúc tác và sự hình thành kết tủa trên các điện cực.
Giáo sư Shizhang Qiao cho biết: “Chúng tôi đã tách nước biển
tự nhiên thành ôxy và hyđrô với hiệu suất gần 100% để tạo ra hyđrô xanh bằng
cách điện phân, sử dụng chất xúc tác không quý hiếm và rẻ tiền trong một máy điện
phân thương mại”.
“Hiệu suất của máy
điện phân thương mại với chất xúc tác của chúng tôi chạy trong nước biển gần với
hiệu suất của chất xúc tác bạch kim/iridi chạy trong nguyên liệu là nước khử
ion có độ tinh khiết cao”, Yau Zheng cho biết thêm.
Có 2 điều có vẻ hiển nhiên khi nhìn vào những thập kỷ tới:
sẽ có rất nhiều nhu cầu về hyđrô xanh và tình trạng thiếu nước được dự đoán sẽ ảnh
hưởng đến 2/3 dân số thế giới vào năm 2025 sẽ trở nên tồi tệ hơn.
Nhưng nếu hyđrô xanh có thể được tạo ra với khối lượng lớn
bằng nước biển thì ở bất kỳ nơi nào nó được sử dụng, trong pin nhiên liệu hoặc
trong quá trình đốt cháy, nó sẽ kết hợp với ôxy và thải trở lại môi trường dưới
dạng nước ngọt – một quá trình khử muối với phần thưởng năng lượng sạch.
Nhóm nghiên cứu cho biết họ đang nỗ lực nâng quy mô hệ thống
của mình để phục cho các máy điện phân thương mại và tìm kiếm các đối tác công
nghiệp để đưa hệ thống này vào sản xuất.
LH (Nature Energy)