Chất thải kim loại có thể là chất xúc tác sản xuất hydro thay thế mà ngành công nghiệp cần?
Các nhà khoa học Anh đề xuất tái sử dụng chất thải kim loại thành chất xúc tác hiệu quả cho H2.
Sản xuất hydro sạch và hiệu quả không hề rẻ. Hơn nữa, các phương pháp thông thường cũng thiếu tính bền vững. Lý do đơn giản là để tạo ra hydro từ nước, quá trình này cần có chất xúc tác ổn định. Đáng tin cậy nhất là những kim loại quý đắt tiền như bạch kim. Tuy nhiên, một nhóm các nhà khoa học từ Trường Hóa học và Khoa Kỹ thuật của Đại học Nottingham có thể đã tìm ra giải pháp – tái sử dụng chất thải kim loại.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra tiềm năng của phoi.
Nhóm các nhà khoa học, do Tiến sĩ Jesum Alves Fernandes dẫn đầu, đã phát triển một phương pháp chuyển đổi chất thải kim loại thành chất xúc tác giúp sản xuất hydro từ nước. Làm sao? Các nhà khoa học phát hiện ra rằng bề mặt của sản phẩm phụ của ngành gia công kim loại có kết cấu theo từng bước và rãnh nhỏ ở cấp độ nano. Sản phẩm phụ này được gọi là phoi.
Frenandes giải thích rằng bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử quét, các nhà nghiên cứu có thể kiểm tra bề mặt nhẵn của phôi titan, thép không gỉ hoặc hợp kim niken. Trước sự ngạc nhiên của họ, họ phát hiện ra rằng các bề mặt không hề nhẵn mà có “các rãnh và đường gờ chỉ rộng hàng chục nanomet”. Sau đó, họ nhận ra rằng “bề mặt có kết cấu nano này có thể mang đến cơ hội duy nhất cho việc chế tạo chất xúc tác điện”, Frenandes nói.
Sản xuất hydro với sự trợ giúp của máy phát cao tần.
Các nhà khoa học đã lắng đọng các nguyên tử bạch kim lên bề mặt chất thải kim loại với sự trợ giúp của Magnetron. Quá trình này tạo ra một “cơn mưa” nguyên tử bạch kim trên bề mặt phoi. Chúng được tập hợp thành các hạt nano vừa khít với các rãnh nhỏ trên bề mặt kim loại thải.
Kết quả – theo Tiến sĩ Madasamy Thangamuthu – là sản xuất hydro từ nước chỉ sử dụng 1/10 lượng bạch kim được sử dụng trong các chất xúc tác thương mại tiên tiến hiện nay.
Thangamuthu, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Nottingham, cho biết máy điện phân hoạt động với hiệu suất 100% và “tạo ra 0,5 lít khí hydro mỗi phút chỉ từ một mảnh phoi”.
Chi phí hiệu quả và bền vững, nhưng chất thải kim loại có phải là câu trả lời?
Giống như hầu hết các nghiên cứu sản xuất hydro, chỉ có thời gian mới có thể biết được hiệu quả của chất xúc tác thải kim loại này khi thay thế cho các phương pháp sản xuất hydro truyền thống liên quan đến bạch kim. Điều đó nói lên rằng, thực tế là thế giới chỉ có rất nhiều bạch kim và nó càng hiếm thì càng đắt. Cho dù đó là phoi hay một số chất thay thế khác, thực tế là việc sản xuất hydro thương mại quy mô lớn trong tương lai không thể phụ thuộc vào bạch kim hoặc kim loại quý hiếm. Nó sẽ cần một chất xúc tác vừa ổn định, vừa tiết kiệm chi phí, dồi dào và bền vững.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
