Liên hiệp các hội và khoa học kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 20/12/2004 23:02 (GMT+7)

Mặt trời + công nghệ nano = Tương lai nhiên liệu

Quy trình sản xuất hydro. Các tế bào Tandem (màu xanh) có thể được gắn trên nóc gara để cung cấp hydro cho xe ô tô Hydrogen Solar cho biết đã biến đổi thành công hơn 8% ánh sáng mặt trời trực tiếp thành hydro bằng công nghệ tế bào nhiên liệu mà công ty này phát triển. Tuy nhiên, để một nguồn năng lượng khả thi về thương mại, nó phải đạt hiệu suất 10%, theo tiêu chuẩn công nghiệp. Hydro là nguồn năng lượng tái sinh, có tiềm năng thay thế nhiên liệu hoá thạch.

Theo TS David Auty, Giám đốc Hydrogen Solar, trong 20 năm qua, con người đã tăng gấp đôi hiệu suất nên dù vẫn chưa có nền kinh tế hydrogen, chắc chắn điều này sẽ trở thành hiện thực khi nền kinh tế dầu mỏ... không còn trụ vững.

Phụ thuộc vào cách thức sản xuất, nhiên liệu hydro là nguồn năng lượng xanh, sạch và dễ tích trữ. Tiềm năng của hydro đã được thừa nhận trong hơn 100 năm qua song cần phải chiết xuất nó từ nước hoặc các nguồn khác. Công nghệ tế bào Tandem do Hydrogen Solar phát triển sử dụng hai tế bào quang xúc tác liên tiếp. Những tế bào này làm bằng kính và được phủ một lớp màng oxid kim loại cực mỏng bên ngoài. Chúng bắt giữ toàn bộ quang phổ của ánh sáng tử ngoại - tia mặt trời. Lớp phủ siêu mỏng làm cho diện tích bề mặt lớn hơn nhiều và điều đó có nghĩa có thể sản xuất hydro hiệu quả mà không cần sử dụng nhiên liệu hoá thạch ô nhiễm.

Qua lớp phủ siêu mỏng, các electron bị bắt giữ và được vận chuyển, tạo ra dòng điện. Tiếp đến, dòng điện này được sử dụng để tách hydro khỏi nước trong bình. Khí hydro sau đó được lưu trữ để sử dụng làm nguồn năng lượng. Chìa khoá của tiến trình trên là những tiến bộ gần đây trong công nghệ nano. Nhờ có công nghệ này, giới khoa học có thể tạo ra các lớp phủ mới lạ. Phân tử trong lớp phủ có kích cỡ 15-20 nanomét (một nanomét bằng một phần tỷ của một mét). Khi chúng được xếp chồng thành các lớp, đặc tính của chất thay đổi để tạo ra các diện tích bề mặt lớn.

TS Auty giải thích: ""Hoá ra những thiết bị này hoạt động bởi chúng tôi sử dụng các lớp phủ siêu mỏng. Nếu chúng ta có một trang trại rộng vài kilomet vuông trong một sa mạc, chúng tôi nghĩ rằng trong năm năm nữa, chúng ta có thể sản xuất hydro, cạnh tranh với than đá và dầu mỏ. Ngay khi chi phí sản xuất được hạ thấp, các trang trại lớn với những tế bào hydro có thể sản xuất hydro với giá 1,8-3 USD/kg và không bị đánh thuế. Con số này chỉ bằng 1/3 mức giá đối với lượng nhiên liệu tương đương được sản xuất từ dầu mỏ không bị đánh thuế".

Có một lượng công khổng lồ sinh ra từ các tế bào nhiên liệu để chạy xe buýt, xe hơi, cung cấp năng lượng cho các ngôi nhà và các toà nhà khác. Tuy nhiên, TS Auty cho rằng ngành sản xuất ô-tô có thể khai thác tối đa công nghệ này trong các động cơ đốt trong cải tiến. Sử dụng một tế bào nhiên liệu có hiệu suất 10% với diện tích... 7m2, một chiếc Mercedes loại A có thể đi được 180.000km/năm (trong điều kiện ánh sáng mặt trời dồi dào như ở Los Angeles) mà không cần phải tới trạm xăng.

Công nghệ tế bào hydro không gây ô nhiễm được dự đoán là làn sóng kế tiếp nhằm kiểm soát lượng khí nhà kính phát thải, tiếp sau động cơ điện hỗn hợp hiện được sử dụng trong ngành ô-tô. Nghiên cứu năng lượng hydro đã được đầu tư mạnh tại Mỹ. Năm 2003, Tổng thống Bush tuyên bố chi 1,7 tỷ USD để biến Mỹ thành nước dẫn đầu thế giới về ô-tô chạy bằng hydro. Theo TS Auty, thiếu dầu mỏ chính là động lực để con người tìm kiếm công nghệ tế bào hydro.

Năm ngoái, General Motors cho biết sẽ là hãng đầu tiên bán một triệu xe chạy bằng tế bào nhiên liệu trong thập kỷ tới. Các tập đoàn xe hơi khác cũng đang chinh phục nhiên liệu hydro. DiamlerChrysler, Ford và GM đã chi khoảng hai tỷ USD để sản xuất xe hơi, xe tải và xe buýt chạy bằng tế bào nhiên liệu. Các sản phẩm đầu tiên đã được xuất xưởng trong năm ngoái và nhiều thành phố ở Anh đã sử dụng xe buýt hydro. William Clay Ford, chủ tịch Ford, đã dự đoán tế bào nhiên liệu sẽ chấm dứt sự thống trị của động cơ đốt trong.

Tuy nhiên, còn có một số trở ngại về tài chính và kỹ thuật, trong đó có... thuế. Những trở ngại này ngăn cản việc sản xuất và tiêu dùng trên quy mô lớn. Theo TS Auty, các chính trị gia cần thúc đẩy công nghệ nhiên liệu tế bào. Ông nói: ""Vấn đề ở đây giống như con gà và quả trứng. Ai sẽ chế tạo ô-tô trước khi có trạm tiếp nhiên liệu và ai sẽ xây dựng trạm tiếp nhiên liệu trước khi chúng ta có ôtô. Các chính phủ cần phải giải quyết vấn đề này"!

Nguồn: www.vnn.vn ngày13/8/2004

Quy trình sản xuất hydro. Các tế bào Tandem (màu xanh) có thể được gắn trên nóc gara để cung cấp hydro cho xe ô tô

Xem Thêm

Tìm giải pháp phát triển mô hình các tạp chí khoa học
Ngày 4/10 tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và kỹ thuật Việt Nam (Vusta) đã tổ chức hội thảo “Giải pháp phát triển mô hình các tạp chí khoa học” . Phó Vụ trưởng Vụ Báo chí - Xuất bản Ban Tuyên giáo Trung ương Nguyễn Gia Hưng và Trưởng ban Truyền thông và phố biến kiến thức Vusta Lê Thanh Tùng chủ trì hội thảo.

Tin mới

Tìm giải pháp hoàn thiện công tác kiểm tra của Liên hiệp Hội Việt Nam
Trong tình hình mới hiện nay, trước những yêu cầu, nhiệm vụ mới, một trong những nội dung, giải pháp được đề cập trong giai đoạn tới là hoàn thiện thể chế trọng dụng trí thức, người hiền tài, tiếp tục hoàn thiện môi trường và tạo các điều kiện thuận lợi cho đội ngũ trí thức cống hiến, sáng tạo…
Trường THPT Giao Thủy chung tay bảo vệ môi trường
Sáng ngày 21/10, Trường THPT Giao Thủy, Liên hiệp Hội Việt Nam Việt Nam (LHHVN) đã phối hợp với Liên hiệp hội tỉnh Nam Định, Huyện Đoàn Giao Thủy tỉnh Nam Định tổ chức lễ mít tinh hưởng ứng Chiến dịch làm cho thế giới sạch hơn năm 2024.
Đã mở ra môi trường cởi mở, minh bạch trong hoạt động hội
Ngày 08/10/2024, Chính phủ ban hành Nghị định 126/2024/NĐ-CP, Quy định về tổ chức, hoạt động và quản lý hội tại Việt Nam với nhiều điểm mới. Nghị định này sẽ chính thức có hiệu lực từ ngày 26/11/2024, thay thế cho các quy định cũ (Nghị định 45/2010/NĐ-CP và Nghị định 33/2012/NĐ-CP) nhằm cải tiến và đảm bảo tính minh bạch, hợp pháp trong việc thành lập, vận hành và quản lý các tổ chức hội.
An Giang: Tăng cường hợp tác với các cơ sở giáo dục, đào tạo
Nhận thấy tiềm năng và thế mạnh vượt trội của Trường Cao đẳng Nghề An Giang và Trung tâm Công nghệ thông tin thuộc trường Đại học An Giang (Đại học Quốc gia TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh An Giang (Liên hiệp Hội) đã chủ động thúc đẩy hợp tác và mời hai đơn vị này là thành viên chính thức.
Bắc Giang: Ngày hội Sáng tạo năm 2024
Liên hiệp hội tỉnh vừa phối hợp với Trường TH, THCS, THPT FPT Bắc Giang, Công ty TNHH Phát triển công nghệ giáo dục BG STEAM vừa tổ chức Ngày hội Sáng tạo năm 2024, với 02 hoạt động chủ đạo gồm: Hội thảo: “Vì một Cuộc thi thực chất và hiệu quả” và Trải nghiệm, tham gia trò chơi vận hành robot.