Thiết lập kỷ lục thế giới mới về hiệu quả sản xuất hydro tái tạo từ năng lượng mặt trời

Sản xuất hydro bằng năng lượng mặt trời là một hệ thống năng lượng sạch có tiềm năng to lớn để thúc đẩy các nỗ lực phát triển bền vững trên toàn cầu. Nhưng để áp dụng, vận hành công nghệ này đòi hỏi phải có nền khoa học hiện đại đồng bộ cũng như chi phí vận hành rất lớn.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học Quốc gia Úc và Đại học New South Wales đã thiết lập một kỷ lục thế giới mới về hiệu quả sản xuất hydro tái tạo từ năng lượng mặt trời bằng cách sử dụng các vật liệu chi phí thấp, RenewEconomy đưa tin . Nhóm các nhà khoa học đã đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời thành hydro là hơn 20%.

Sản xuất hydro bằng năng lượng mặt trời (ảnh minh họa)

Sản xuất hydro bằng năng lượng mặt trời. Ảnh minh họa

Các nhà nghiên cứu tập trung vào việc kết hợp song song pin mặt trời với vật liệu xúc tác chi phí thấp để tách nước thành cả hydro và oxy thông qua quá trình điện phân.

Đồng tác giả nghiên cứu, Tiến sĩ Siva Karuturi thuộc Đại học Quốc gia Úc nói với RenewEconomy rằng phương pháp mới của nhóm ông kết hợp pin mặt trời với máy điện phân hydro thành một đơn vị duy nhất có thể tạo ra những cải tiến đáng kể về hiệu quả sản xuất và giảm chi phí.

Karuturi cho biết: "Trong một máy điện phân tập trung thường chạy bằng điện lưới, màng và điện cực được xếp chồng lên nhau với số lượng nhiều, thường là hàng trăm chiếc, để đạt được công suất sản xuất như thiết kế, điều đó dẫn đến một hệ thống phức tạp".

Karuturi nói thêm rằng trong điện phân quang điện - Photovoltaics (PV) trực tiếp, một đơn vị điện cực và màng có thể được kết hợp trực tiếp với các tế bào PV thành một mô-đun hydro, dùng năng lượng mặt trời ta sẽ giảm được nhu cầu về cơ sở hạ tầng điện và máy điện phân, từ đó dẫn đến chuyển đổi năng lượng cao hơn, hiệu quả hơn và chi phí thấp hơn.

Nhóm nghiên cứu tính toán rằng thiết kế mới của họ có thể giảm chi phí sản xuất hydro tái tạo xuống giá tiêu dùng. Điều này sẽ phù hợp với các mục tiêu do Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đặt ra.

Đây là một tin đáng mừng khi thế giới đang phấn đấu để đạt được mức phát thải bằng 0 vào năm 2050, mục tiêu đó là điểm đích để các nhà khoa học đẩy mạnh các nghiên cứu phát triển các dự án hydro xanh.

Vào năm 2017, một nhóm các nhà khoa học đã có một nghiên cứu mới họ sử dụng một trang trại mặt trời nổi để sản xuất nhiên liệu hydro bằng cách sử dụng nước biển. Tuy nhiên, với công nghệ này cần phải có nguồn kinh phí rất lớn.

Theo Tạp chí Điện tử

Tags: