Các nhà nghiên cứu tại Đại học Colorado đã phát triển một phương pháp mới và hiệu quả để sản xuất hydro xanh hoặc khí tổng hợp xanh, tiền thân của nhiên liệu lỏng. Những phát hiện này có thể mở ra cơ hội sử dụng năng lượng bền vững hơn trong các ngành công nghiệp như vận tải, sản xuất thép và sản xuất amoniac.
Trừu tượng đồ họa. Nhà cung cấp: Joule (2023). DOI: 10.1016/j.joule.2023.07.016
Nghiên cứu mới, được công bố ngày 16 tháng 8 trên tạp chí Joule , tập trung vào sản xuất hydro hoặc khí tổng hợp, hỗn hợp hydro và carbon monoxide có thể chuyển đổi thành nhiên liệu như xăng, dầu diesel và dầu hỏa. Nhóm CU Boulder đặt nền móng cho phương pháp khả thi về mặt thương mại đầu tiên để sản xuất loại nhiên liệu này hoàn toàn sử dụng năng lượng mặt trời. Điều đó có thể giúp các kỹ sư tạo ra khí tổng hợp theo cách bền vững hơn.
Nhóm được dẫn đầu bởi Al Weimer, giáo sư Khoa Kỹ thuật Hóa học và Sinh học.
“Tôi muốn nghĩ về điều này là một ngày nào đó khi bạn sử dụng máy bơm, bạn sẽ có, chẳng hạn như các lựa chọn không chì, siêu không chì và ethanol, sau đó là một lựa chọn bổ sung là nhiên liệu mặt trời, nơi nhiên liệu được lấy từ ánh sáng mặt trời. , nước và carbon dioxide”, Kent Warren, một trong hai tác giả chính của nghiên cứu mới và là cộng tác viên nghiên cứu về Kỹ thuật Hóa học và Sinh học, cho biết. “Hy vọng của chúng tôi là nó sẽ có chi phí cạnh tranh với nhiên liệu lấy từ mặt đất.”
Theo truyền thống, các kỹ sư sản xuất khí hydro thông qua quá trình điện phân hoặc sử dụng điện để tách các phân tử nước thành khí hydro và oxy. Ngược lại, phương pháp "nhiệt hóa" của nhóm sử dụng nhiệt do tia mặt trời tạo ra để hoàn thành các phản ứng hóa học tương tự. Các phương pháp này cũng có thể phân tách các phân tử carbon dioxide được lấy từ khí quyển để tạo ra carbon monoxide.
Các nhà khoa học trước đây đã chỉ ra rằng phương pháp sản xuất hydro và carbon monoxide như vậy là có thể thực hiện được, nhưng có thể không đủ hiệu quả để sản xuất khí tổng hợp theo cách khả thi về mặt thương mại.
Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng họ có thể tiến hành những phản ứng này ở áp suất cao, một phần bằng cách sử dụng vật liệu sắt-aluminate, loại vật liệu tương đối rẻ tiền và có nhiều trên Trái đất. Những áp suất cao hơn đó cho phép nhóm nghiên cứu tăng gấp đôi sản lượng hydro.
