Đột phá pyrolysis methane: giảm mạnh nhiệt độ, mở đường hydrogen “turquoise”
Ngày 18/04/2026 – Annie Nguyễn
Một nghiên cứu mới từ Lawrence Berkeley National Laboratory cho thấy khả năng giảm đáng kể nhiệt độ phân hủy methane, mở ra hướng đi thực tế hơn cho sản xuất hydrogen không phát thải CO₂.
Nguyên lý công nghệ
Methane pyrolysis là quá trình phân tách methane (CH₄) thành:
- Hydrogen (H₂)
- Carbon rắn (graphite, nanotube, fullerene)
Điểm quan trọng là quá trình này không tạo CO₂, khác với reforming truyền thống.
Tuy nhiên, hạn chế lớn trước đây là yêu cầu nhiệt độ rất cao, thường trên 1.000°C, khiến chi phí năng lượng và vật liệu tăng mạnh.
Đột phá kỹ thuật
Nhóm nghiên cứu do Ji Su dẫn đầu đã phát triển một hệ xúc tác kim loại lỏng (hợp kim Ni–Mo–Bi), cho phép phản ứng diễn ra ở:
- 450–800°C (thấp hơn đáng kể so với truyền thống)
Kết quả thử nghiệm
- Hiệu suất cao: ~2,4 lít H₂ / gram Ni / giờ
- Độ ổn định: hoạt động liên tục 120 giờ tại 800°C
- Sản phẩm carbon: graphite tinh khiết
- Phân hủy methane hoàn toàn, không tạo sản phẩm phụ độc hại
Hệ thống thử nghiệm sử dụng ống thạch anh, trong đó methane được sục qua kim loại lỏng, tạo điều kiện phản ứng hiệu quả.
Ý nghĩa công nghệ
Việc giảm nhiệt độ mang lại nhiều lợi thế:
- Giảm chi phí năng lượng
- Có thể tận dụng nhiệt thải công nghiệp
- Phù hợp với gia nhiệt điện từ năng lượng tái tạo
- Giảm yêu cầu vật liệu chịu nhiệt cực cao
Đây là bước tiến quan trọng để đưa hydrogen “turquoise” (từ pyrolysis methane) gần hơn tới thương mại hóa.
Hướng phát triển
Nhóm nghiên cứu dự kiến:
- Mở rộng quy mô lên reactor dài hàng mét
- Triển khai module song song để tăng công suất
- Tối ưu hóa cho sản xuất công nghiệp
Góc nhìn chiến lược
Công nghệ này có thể tạo ra mô hình “3 trong 1”:
- Giảm phát thải methane (khí nhà kính mạnh)
- Sản xuất hydrogen sạch
- Tạo ra vật liệu carbon có giá trị
Tuy nhiên, vẫn còn các câu hỏi cần giải quyết:
- Chi phí tổng thể khi scale-up
- Thị trường tiêu thụ carbon rắn
- So sánh cạnh tranh với hydrogen xanh và hydrogen xanh lam
