Chất xúc tác bẻ gãy amoniac có tiềm năng cung cấp hydro giá rẻ hơn
Một chất xúc tác mới được phát triển tại Hàn Quốc có thể giúp chiết xuất hydro từ amoniac dễ dàng và tiết kiệm hơn, đây là một quy trình ngày càng trở nên quan trọng đối với vận chuyển hydro đường dài.
Tiến bộ này có thể hỗ trợ sự phát triển của chuỗi cung ứng hydro toàn cầu bằng cách cải thiện hiệu quả chuyển đổi amoniac trở lại thành hydro tại điểm đến.
Các nhà nghiên cứu tại Viện nghiên cứu công nghệ hóa học Hàn Quốc (KRICT) đã tạo ra chất xúc tác coban-sắt được tăng cường bằng oxit xeri, đạt tỷ lệ chuyển đổi amoniac là 82% ở 450°C trong thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Điều này có nghĩa là hầu hết amoniac đưa vào hệ thống đã được phân hủy thành công thành hydro và nitơ có thể sử dụng được.
Amoniac hoạt động tốt như một chất mang hydro nhờ mật độ năng lượng cao và cơ sở hạ tầng vận tải toàn cầu đã được thiết lập. Việc bẻ gãy nó trở lại thành hydro tại điểm sử dụng là cần thiết trong các lĩnh vực như vận chuyển, điện và nhiệt công nghiệp.
Tuy nhiên, các quy trình bẻ gãy thường đòi hỏi nhiệt độ cao và dựa vào vật liệu xúc tác đắt tiền, khiến bất kỳ cải tiến hiệu quả nào cũng trở nên đáng kể.
Nhóm KRICT đặt mục tiêu giải quyết những thách thức này bằng cách thiết kế một chất xúc tác sử dụng các kim loại không quý có thể hoạt động tốt trong điều kiện công nghiệp. Oxit xeri được thêm vào để ổn định chất xúc tác và cải thiện tốc độ phản ứng bằng cách hỗ trợ giải phóng nitơ, đây là bước chậm nhất trong quá trình phân hủy.
"Chất xúc tác này có thể được áp dụng cho sản xuất hydro amoniac quy mô lớn, nhà máy điện hydro, trạm tiếp nhiên liệu hydro và các ngành công nghiệp hàng hải", Su-Un Lee, một nhà nghiên cứu cấp cao tại KRICT cho biết.
Dự án được Bộ thương mại và năng lượng Hàn Quốc hỗ trợ, với mục tiêu thương mại hóa được đặt ra vào năm 2030.
Chủ tịch KRICT Yeong-Kuk Lee cho biết chất xúc tác này "sẽ đẩy nhanh việc triển khai thực tế công nghệ sản xuất hydro thân thiện với môi trường và góp phần vào nền kinh tế hydro bền vững dựa trên năng lượng tái tạo".
Cracking amoniac là một lĩnh vực nghiên cứu và đầu tư đang phát triển trên toàn cầu, với các nhà phân tích dự báo thị trường sẽ tăng trưởng mạnh trong những năm tới. IMARC Group ước tính thị trường máy bẻ amoniac toàn cầu có thể đạt 1,8 tỷ đô la vào năm 2033. Trong khi đó, Hydrogen Council và nhóm phân tích McKinsey ước tính rằng việc vận chuyển hydro qua amoniac có thể giúp đáp ứng nhu cầu hydro sạch lên tới tám triệu tấn vào năm 2030 trên khắp châu Âu, Đông Á và Hoa Kỳ.
