Sản xuất hydro từ ánh nắng mặt trời, nước và gỉ sắt

26/11/2013

Các nhà nghiên cứu thuộc trường ĐH Bách khoa LB Lausanne (EPFL), Thụy Sỹ đã phát triển một thiết bị giá rẻ, chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành hydro để lưu giữ và sử dụng về sau.

Chuyển đổi năng lượng mặt trời thành hydro từ lâu đã là mục tiêu của các nhà khoa học tại EPFL. Trước đây, nhà nghiên cứu Michaël Grätzel đã phát minh ra pin mặt trời quang điện hóa (PEC), cũng sử dụng chất bán dẫn oxit sắt kết hợp với pin mặt trời chất nhạy quang để sản xuất hydro trực tiếp từ nước. Tuy nhiên, dù phương pháp của Grätzel có giá trị, nhưng nó quá tốn kém. Do vậy, nghiên cứu mới của Kevin Sivula tập trung vào chế tạo mẫu thiết bị chỉ từ các vật liệu và kỹ thuật chi phí ít tốn kém.

Sivula giải thích, vật liệu đắt nhất trong thiết bị của họ là tấm kính. Hiệu suất vẫn thấp, dao động từ 1,4%-3,5% tùy thuộc vào mẫu thử nghiệm được sử dụng. Nhưng, công nghệ có tiềm năng lớn. Các nhà khoa học hy vọng đạt hiệu suất 10% trong những năm, với giá thành gần 80 USD mỗi m2. Mức giá đó sẽ cạnh tranh được với các phương pháp sản xuất hydro truyền thống.

Mẫu thiết bị hiện nay của EPFL hoàn toàn khép kín và sử dụng các điện tử bị kích thích bằng ánh sáng để tách các phân tử nước thành oxy và hydro. Điều này đạt được nhờ một hệ thống kép hoạt động song song: Chất bán dẫn oxit thực hiện phản ứng tạo oxy, trong khi một pin chất nhạy quang giải phóng toàn bộ hydro.

Chất bán dẫn trong nghiên cứu mới sử dụng oxit sắt. Tuy vậy, oxit sắt phức tạp hơn chút ít so với gỉ sắt vì nó được xử lý bằng một lớp oxit nhôm và oxit coban kích thước nanomet, cả 2 loại oxit kim loại này đều dễ sử dụng, mà còn làm tăng đáng kể các tính chất điện hóa của gỉ sắt.

Ở giai đoạn phát triển ban đầu, hiệu suất của thiết bị vẫn chưa hiệu quả, do đó sử dụng phổ biến thiết bị là không thực tế. Nhưng theo dự báo của Sivula, công nghệ mới cuối cùng sẽ đạt hiệu suất 16%, trong khi giá thành vẫn phải chăng.

Lê My Theo NASATI

Cùng chuyên mục

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.