Hydro, nhiên liệu được sản xuất từ quá trình điện phân nước, là một giải pháp thay thế tiềm năng cho các nguyên liệu hóa thạch vốn phát thải nhiều CO2 trong quá trình vận hành.
Tuy nhiên các thiết bị điện phân hiện nay thường đòi hỏi những thành phần phức tạp như kim loại hiếm, cũng như nguồn nước tinh khiết để hoạt động. Điều này vô tình gây ra sự xung đột với nhu cầu sử dụng nước sạch đang ngày một tăng cao.
Vì thế, các chuyên gia tại Đại học Melbourne đang lên ý tưởng về một thiết bị điện phân thu thập hơi nước trong không khí thay vì nước ở dạng lỏng để phục vụ cho quá trình điện phân.
 |
| Nguồn nhiên liệu hydro thu được từ nghiên cứu có thể làm quay cánh quạt. Ảnh: University of Melbourne. |
Sau khi thu thập hơi nước từ không khí, thiết bị sẽ tiến hành điện phân mẫu nước đó thành hydro và oxy.
Nhiên liệu hydro này đã được chứng minh là có thể giúp động cơ của một cánh quạt vận hành thành công.
Nếu được phát triển đúng hướng, thiết bị này hoàn toàn có cơ sở để trở thành nguồn cung cấp năng lượng cho những chiếc ôtô sử dụng nhiên liệu hydro trong tương lai.
Các chuyên gia của Đại học Melbourne cho rằng ý tưởng này có thể giúp cung cấp nguồn năng lượng từ nhiên liệu hydro đến các vùng khô hạn có độ ẩm thấp đến 4%, qua đó hạn chế bất kỳ tác động có hại nào đến môi trường gây ra bởi quá trình điện phân nước.
“Chúng tôi đang phát triển một thiết bị được gọi là máy điện phân không khí trực tiếp (DAE). Thiết bị này sở hữu lớp điện phân có khả năng hút ẩm được cho tiếp xúc liên tục với khí quyển”, ông Gang Kevin Li, giảng viên cấp cao của Khoa Kỹ thuật Hóa học thuộc Đại học Melbourne, cho biết trong buổi phỏng vấn với Newsweek.
Theo ông Kevin Li, chất điện phân trong DAE sẽ có khả năng hút ẩm từ không khí một cách tự nhiên, giúp quá trình điện phân và sản xuất hydro diễn ra trơn tru. Vị này cũng lưu ý rằng năng lượng tái tạo sẽ được ưu tiên sử dụng để cấp nguồn cho quá trình điện phân nói trên.
 |
| Mô phỏng quá trình phân tách hydro từ hơi nước trong không khí. Ảnh: University of Melbourne. |
Trong phương pháp điện phân truyền thống, nguồn điện sẽ được chạy qua hai điện cực đặt hoàn toàn trong nước. Sau đó, các bọt khí hydro sẽ thoát ra khỏi đầu cực âm, trong khi oxy sẽ đi ra từ đầu cực dương.
Tuy nhiên vấn đề của phương pháp này nằm ở nguồn nước, nguyên liệu chính trong quá trình điện phân. Phương pháp nói trên phải được thực hiện ở nơi có trữ lượng nước đủ lớn nhằm tránh gây ra những xung đột với nguồn nước sinh hoạt của người dân cũng như nước uống của các sinh vật trong vùng.
Nếu sử dụng nước từ không khí, như trong thử nghiệm của Đại học Melbourne, vấn đề này sẽ được loại bỏ. Phương pháp thử nghiệm tách hydro từ hơi nước trong không khí cũng sẽ cho phép sản xuất hydro từ mọi nơi trên thế giới.
 |
| Các ôtô vận hành bằng nhiên liệu hydro chưa phổ biến bằng ôtô điện được trang bị bộ pin. Ảnh: Electrek. |
Trên tạp chí Nature Communications, các nhà khoa học tin rằng nghiên cứu của họ sẽ cho phép các thiết bị quang năng sản xuất hydro có thể hoạt động ở mọi nơi trên Trái Đất, khắc phục triệt để vấn đề thiếu nước trong trường hợp nhiên liệu hydro được triển khai rộng rãi.
