Nga tìm ra cách sản xuất nhiên liệu sạch bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời

Các chuyên gia từ Viện xúc tác Boreskov, chi nhánh Siberian thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga (RAS), đã tìm ra cách đẩy nhanh quá trình sản xuất nhiên liệu thân thiện với môi trường – hydro – từ chất thải thực vật.

Để đạt được mục tiêu đề ra, họ đã tạo ra một chất xúc tác mới giúp tách hydro hiệu quả hơn khỏi nước hoặc thực vật dưới tác động của ánh sáng (ví dụ như ánh sáng mặt trời), dịch vụ báo chí của Quỹ Khoa học Nga (RSF) cho biết với Sputnik.

Hydro. 

Việc đốt các sản phẩm dầu mỏ, khí đốt và than đá là nguyên nhân gây ra hiệu ứng khí nhà kính. Và khí nhà kính bị mắc kẹt trong bầu khí quyển, không thể thoát ra khỏi hành tinh và ngăn bề mặt hành tinh chúng ta nguội đi, dẫn đến hiện tượng nóng lên toàn cầu. Vì thế các nhóm khoa học đang nghiên cứu các nguồn năng lượng thay thế - nhiên liệu hydro kết hợp với oxy từ không khí tạo ra các chất vô hại cho con người và Trái đất, các chuyên gia cho biết.

Theo các chuyên gia, một trong những nhiên liệu đầy hứa hẹn là hydro (hydrogen, H2) khi đốt cháy chỉ tạo ra nước. Có các phương pháp tách nhiên liệu hydro sạch từ nước. Nhưng phản ứng phân hủy các phân tử của nó diễn ra rất chậm nên việc thu được hydro theo cách này là không có lợi. Báo cáo của RSF cho biết, để đẩy nhanh quá trình quang phân li nước và các phân tử hữu cơ đơn giản (phản ứng hóa học phá vỡ các hợp chất khi phân tử hấp thụ các photon ánh sáng), các nhà khoa học đã sử dụng chất xúc tác mới và đưa các loại chất cồn đơn giản – cồn Ethanol hoặc Methanol– vào không gian diễn ra phản ứng.

Các nhà nghiên cứu từ Viện xúc tác Boreskov, chi nhánh Siberian thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga, đã tạo ra một chất xúc tác mới để sản xuất hydro bằng cách sử dụng nước và các hợp chất hữu cơ, đồng thời đề xuất một phương pháp mới để tăng hiệu quả của nó. Bản thân vật liệu này bao gồm carbon và nitơ – hai nguyên tố hóa học an toàn cho thiên nhiên. Để chế tạo vật liệu xúc tác trên cơ sở này, các hạt nano bạch kim (các đám nguyên tử bạch kim) được áp dụng lên bề mặt vật liệu, sau đó nó được xử lý bằng hydrogen peroxide.

"Phương pháp do chúng tôi đề xuất là rất quan trọng để phát triển các loại chất xúc tác điều khiển bằng ánh sáng cho năng lượng xanh an toàn cho con người và môi trường. Ví dụ, các hợp chất mà chúng tôi đã nghiên cứu giúp thu được hydro chỉ bằng các nguồn năng lượng tái tạo: nước, sinh khối thực vật và ánh sáng mặt trời", - người quản lý dự án Anna Kurenkova, nghiên cứu viên tại Khoa Xúc tác Không đồng nhất thuộc Viện xúc tác Boreskov, cho biết.

Theo các tác giả của nghiên cứu này, phương pháp của họ làm tăng gấp 9,5 lần tốc độ phản ứng sau khi chất xúc tác được xử lý bằng ethanol. Các nhà nghiên cứu cũng đã phát hiện và đo lường hoạt tính của các vật liệu thu được liên quan đến dung dịch nước trong khối cấu trúc chính của hóa chất thực vật – glucose. Hóa ra, xử lý thủy nhiệt vật liệu bằng hydrogen peroxide giúp thu được nhiên liệu xanh từ phân tử hữu cơ phức tạp này.

Theo các chuyên gia từ Viện xúc tác Boreskov, chi nhánh Siberian thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga, kết quả này cho thấy rằng, sau khi xử lý thủy nhiệt, chất xúc tác này có thể được sử dụng để thu được hydro từ nhiều loại nguyên liệu thô khác nhau.