Việt Nam nghiên cứu vật liệu thay chất xúc tác bạch kim trong pin nhiên liệu

Các loại pin nhiên liệu thông thường có thành phần bao gồm khí hydro, methanol, ethanol, chất oxy hóa và hai điện cực được làm bằng kim loại dẫn điện như bạch kim và than chì. Trong số các thành phần này, chất xúc tác bạch kim (Pt) khiến giá thành pin nhiên liệu bị đẩy lên cao, trong khi đó than chì lại có độ bền kém và độc hại.

PGS.TS Hồ Thị Thanh Vân, Trưởng phòng Khoa học công nghệ và Quan hệ đối ngoại, Đại học Tài nguyên và Môi trường, TP. Hồ Chí Minh đã nghiên cứu và phát triển loại vật liệu mới đa chức năng dưới dạng nano hợp kim Pt-Mo trên vật liệu nano Ti0, 8W0, 2O2 để nâng cao khả năng chịu độc CO và giảm giá thành cho loại pin nhiên liệu. 

Vật liệu này được sử dụng để thay thế 25% lượng bạch kim. Kết quả thử nghiệm thực tế cho thấy, vật liệu mới giúp cải thiện hiệu suất của hợp kim so với Pt nguyên chất, nâng cao hoạt tính và thời gian hoạt động của xúc tác điện hóa Pt. Việc thay thế nhiên liệu còn làm giảm chi phí chế tạo, nâng cao khả năng hoạt động và tăng độ bền của pin nhiên liệu.

Kết quả, PGS.TS Hồ Thị Thanh Vân đã tạo ra loại pin nhiên liệu có giá thành rẻ hơn loại pin thông thường 20%. Trước kia một hệ thống pin nhiên liệu có giá khoảng 300 triệu đồng thì nay chỉ còn 240 triệu đồng. 

Dự án pin nhiên liệu được PGS.TS Hồ Thị Thanh Vân thực hiện từ năm 2011 đến nay. Hiện đề tài nghiên cứu đang trong giai đoạn thực hiện trong phòng thí nghiệm, cần tiến hành thêm một giai đoạn chuyển giao từ phòng thí nghiệm sang sản xuất thử nghiệm. "Nhóm nghiên cứu đang cố gắng đưa dự án pin nhiên liệu vào ứng dụng thực tế càng sớm càng tốt, dự kiến vào cuối năm 2020 hoặc trễ nhất là 2021", trưởng nhóm nghiên cứu cho biết. 

Cũng theo PGS.TS Hồ Thị Thanh Vân, trong thời gian tới, chị sẽ tiếp tục nghiên cứu chế tạo sản phẩm ứng dụng xử lý môi trường, vật liệu bán dẫn (SiC, GaN, TCO), điện hóa, công nghệ nano, điều chế hydro từ nước và các đề tài, dự án áp dụng cho nông nghiệp thông minh, phát triển bền vững.

Với công trình nghiên cứu năng lượng tái tạo, PGS.TS Hồ Thị Thanh Vân đạt giải ba Giải thưởng Sáng tạo TP. Hồ Chí Minh năm 2019 do Ủy ban nhân dân TP. Hồ Chí Minh trao tặng. Chị còn là một trong ba nhà khoa học trẻ xuất sắc được tổ chức L’Oréal - UNESCO vinh danh "Vì sự phát triển phụ nữ trong khoa học" năm 2019.

Phạm An