ĐỘT PHÁ TỪ PHÒNG THÍ NGHIỆM ĐẾN ĐƯỜNG PHỐ: SẢN XUẤT HYDROGEN TRÊN XE BẰNG ĐIỆN PHÂN UREA AEM ĐỂ XỬ LÝ NOₓ

Ngày: 30 tháng 7, 2026

By Annie Nguyễn

Tổng quan

Các nhà nghiên cứu từ Viện Nhiệt động lực học Kỹ thuật thuộc Trung tâm Hàng không Vũ trụ Đức (DLR), hợp tác với Đại học Stuttgart, Đại học Kỹ thuật Braunschweig, FVV và các đối tác công nghiệp ô tô, đã công bố một nghiên cứu quan trọng trên Tạp chí Quốc tế về Năng lượng Hydrogen. Nghiên cứu đánh dấu bước tiến đạt mức độ sẵn sàng công nghệ 6 (TRL-6) cho công nghệ điện phân urea sử dụng màng trao đổi anion (AEM) để sản xuất hydrogen ngay trên xe, phục vụ cho quá trình xử lý khí thải NOₓ.

Công nghệ và mục đích

Mục tiêu của dự án là ứng dụng quá trình điện phân AEM urea – sử dụng dung dịch urea (có trong chất lỏng xử lý khí thải DEF) để sản xuất hydrogen ngay trên xe, nhằm cải thiện hiệu quả khử NOₓ trong khí thải động cơ diesel, đặc biệt là trong điều kiện khởi động nguội.

Những điểm nổi bật của nghiên cứu

• Nghiên cứu đầu tiên trên thế giới sử dụng điện phân AEM urea ở cấp độ tế bào đơn (single-cell) với dung dịch urea nồng độ cao để sản xuất hydrogen cho mục đích khử NOₓ.

• Phát hiện quan trọng: Quá trình tiếp xúc với dung dịch DEF ở mạch hở (OCV) gây ra sự suy giảm nghiêm trọng hơn so với quá trình vận hành với tần suất thay đổi tải – một phát hiện có ý nghĩa quan trọng đối với ứng dụng thực tế.

• Có thể duy trì được mật độ dòng điện ở mức phù hợp với ứng dụng công nghiệp ngay sau các thử nghiệm ứng suất gia tốc.

• Các kỹ thuật phân tích EIS (Điện trở phổ tổng trở) và ATR-FTIR (Phổ hồng ngoại suy giảm phản xạ toàn phần) đã được chứng minh là có thể phân biệt hiệu quả giữa nhiễm bẩn có thể phục hồi và các đường suy thoái không thể đảo ngược.

• Nghiên cứu đã phát triển các hướng dẫn thực tế để tích hợp hệ thống trên xe, bao gồm tính toán nhu cầu hydrogen, kích thước stack và tích hợp với hệ thống SCR.

Ý nghĩa

Kết quả này mở ra hướng đi mới để giảm phát thải NOₓ từ động cơ diesel, đặc biệt trong điều kiện khởi động nguội khi các hệ thống xử lý khí thải truyền thống hoạt động kém hiệu quả. Công nghệ này có tiềm năng lớn cho các ứng dụng trong vận tải hạng nặng, góp phần làm sạch không khí và đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải ngày càng nghiêm ngặt.