Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Small, nhóm nghiên cứu tại Đại học Sharjah, Các tiểu Vương quốc Ả rập Thống nhất (UAE), đã báo cáo rằng họ có thể chiết xuất hydro mà không cần loại bỏ muối khoáng có trong nước biển hoặc thêm bất kỳ hóa chất nào.
Các nhà nghiên cứu cho biết phương pháp này loại bỏ nhu cầu về các nhà máy khử muối, vốn thường tốn đến hàng trăm USD để xây dựng và vận hành.
"Chúng tôi đã phát triển một điện cực mới, nhiều lớp có thể chiết xuất hydro trực tiếp từ nước biển một cách hiệu quả và bền vững", Tiến sĩ Tanveer Ul Haq, Phó Giáo sư tại Khoa Hóa học thuộc Đại học Sharjah và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.
Để so sánh, theo Tiến sĩ Ul Haq, các phương pháp truyền thống phải đối mặt với nhiều vấn đề, chủ yếu là ăn mòn và suy giảm hiệu suất do các ion clorua trong nước biển gây ra.
Do đó, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một điện cực tùy chỉnh, "khắc phục những vấn đề này bằng cách tạo ra một môi trường vi mô bảo vệ và phản ứng giúp tăng hiệu suất trong khi vẫn chống lại ăn mòn".
Nước biển có thể là nguồn nhiên liệu hydro sạch khổng lồ. Ảnh minh họa: New Scientist
Khi nhu cầu về năng lượng sạch ngày càng cấp thiết hơn, hydro đã nổi lên như một giải pháp đầy hứa hẹn. Nhưng việc sản xuất nó thường đòi hỏi nước tinh khiết, vốn khan hiếm ở nhiều nơi trên thế giới.
Nghiên cứu do Tiến sĩ Ul Haq dẫn đầu mang đến một bước đột phá tiềm năng với một phương pháp sản xuất hydro trực tiếp từ nước biển, thay vì phải sử dụng tài nguyên nước ngọt.
"Tóm lại, chúng tôi đã chứng minh rằng điện phân nước biển trực tiếp không chỉ khả thi mà còn có thể mở rộng quy mô, mang lại hiệu quả ở cấp độ công nghiệp đồng thời bảo vệ điện cực trong quá trình sử dụng lâu dài", Tiến sĩ Ul Haq nói thêm.
"Chúng tôi đã tạo ra một điện cực tiên tiến hoạt động trong nước biển thực tế mà không cần bất kỳ quá trình xử lý trước hoặc khử muối nào", ông Yousef Haik, Giáo sư Kỹ thuật Cơ khí và Hạt nhân tại Đại học Sharjah và một thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.
Và một trong những tính năng ấn tượng nhất của hệ thống mới là tuổi thọ của nó. "Nó hoạt động trong hơn 300 giờ mà không bị giảm hiệu suất, chống lại sự ăn mòn thường phá hủy các hệ thống tương tự", Tiến sĩ Ul Haq cho biết. Nghiên cứu giải thích rằng lớp cacbonat "hoạt động như một lá chắn tĩnh điện", bảo vệ nhiều lớp của điện cực khỏi bị hòa tan.
Công nghệ này đã nhanh chóng thu hút sự quan tâm từ "các công ty khởi nghiệp năng lượng sạch và các trung tâm đổi mới khu vực", Tiến sĩ Ul Haq lưu ý. "Đổi mới của chúng tôi biến nước biển từ một thách thức thành một giải pháp… Đây là hydro sạch được tạo ra từ biển".
Các nhà nghiên cứu hiện đang mong đợi triển khai công nghệ của họ trên quy mô lớn. "Chúng tôi hiện đang chuyển từ thử nghiệm quy mô phòng thí nghiệm sang thử nghiệm quy mô thí điểm, tìm cách xác thực công nghệ trong điều kiện ngoài trời thực tế", Tiến sĩ Ul Haq cho biết.
"Mục tiêu tiếp theo của chúng tôi là phát triển một máy sản xuất hydro dạng module chạy bằng năng lượng mặt trời, được thiết kế riêng để sử dụng ở các vùng duyên hải khô cằn", ông nói.
Minh Đức (Theo SciTech Daily, Fuel Cells Works)
