Các nhà khoa học của Đại học Heriot-Watt đã sử dụng thành công nước thải từ ngành chưng cất để sản xuất hydro xanh.
Tiến sĩ Sudhagar Pitchaimuthu và nghiên cứu sinh tiến sĩ Michael Walsh đã phát triển một vật liệu có kích thước nano – được gọi là niken selenua – để cho phép nước thải của nhà máy chưng cất thay thế nước ngọt trong sản xuất hydro xanh.
Niken selenua xử lý nước thải và trong dự án này đã tạo ra lượng hydro xanh tương tự hoặc cao hơn một chút từ nước thải so với kết quả là nước ngọt. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Năng lượng & Nhiên liệu Bền vững của Hiệp hội Hóa học Hoàng gia, trong một bài báo của tác giả Walsh.
Các bước tiếp theo của dự án sẽ bao gồm phát triển nguyên mẫu máy điện phân của riêng nghiên cứu và tăng quy mô sản xuất hạt nano niken selenua. Họ cũng sẽ phân tích nước thải của nhà máy chưng cất để khám phá xem liệu có thể tận dụng các vật liệu khác từ đó cùng với hydro và oxy hay không.
Tiến sĩ Pitchaimuthu cho biết: “Khoảng một tỷ lít nước thải mỗi năm được tạo ra từ ngành công nghiệp chưng cất nên tiềm năng của quá trình này là rất lớn. Sử dụng nước thải công nghiệp có nghĩa là chúng ta có thể giảm lượng nước ngọt thải ra từ quá trình sản xuất hydro xanh. Nghiên cứu của chúng tôi cũng cho thấy cách chúng ta có thể sử dụng tài nguyên của thế giới bền vững hơn để sản xuất năng lượng sạch.”
Ông nói thêm rằng các máy điện phân thông thường chỉ hoạt động với nước ngọt và thường không hoạt động do các chất có trong nước thải, tuy nhiên hạt nano của Heriot-Watt đã vượt qua được rào cản này.
Ông tiếp tục: “Cần 9kg nước ngọt để sản xuất ra 1kg hydro xanh”. “Trong khi đó, cứ 1 lít rượu whisky mạch nha sản xuất ra sẽ tạo ra khoảng 10 lít cặn. Để giúp bảo vệ hành tinh, chúng ta cần giảm việc sử dụng nước ngọt và các tài nguyên thiên nhiên khác.”
Theo Đại học Heriot-Watt, quy trình sản xuất hydro sử dụng nước ngọt hiện tiêu thụ 20,5 tỷ lít nước ngọt mỗi năm.
Nghiên cứu này được tài trợ bởi Trường Khoa học Vật lý và Kỹ thuật của trường đại học Scotland và được hoàn thành với sự cộng tác của Khoa Kỹ thuật Hóa học của Đại học Bath và Viện Nghiên cứu Scotch Whisky, nơi hỗ trợ nghiên cứu ứng dụng trong toàn bộ quy trình sản xuất Scotch Whisky.
Tháng 5 năm ngoái (2023), người ta đã thông báo rằng kế hoạch sản xuất hydro “cấp pin nhiên liệu” bằng cách sử dụng nước thải ở Cambridgeshire, Vương quốc Anh, sẽ được tiến hành trong suốt mùa hè. Dự kiến 91kg hydro mỗi ngày, nó sẽ cung cấp nhiên liệu cho các phương tiện thay thế tại địa điểm tái chế nước Đường Milton của Anglian Water.
Vào năm 2021, công ty SwitchH2 Engineering của Úc đã phát triển một giải pháp mới có khả năng biến nước thải từ quá trình sản xuất bia thành hydro có thể sử dụng để cung cấp năng lượng cho nhà máy bia hoặc làm nhiên liệu cho xe cộ.
Quá trình này lấy nước thải và chạy qua một thiết bị điện phân, chạy bằng năng lượng tái tạo, sau đó phân tách nước thải thành các thành phần – hydro, oxy và các chất hữu cơ khác.
