Đột phá về nhiệt độ: Nhà khoa học Birmingham mở đường sản xuất hydrogen xanh ở nhiệt độ thấp
Annie Nguyễn
Ngày 8 tháng 6 năm 2026
Các nhà khoa học vật liệu tại Đại học Birmingham (Anh) vừa tổng hợp thành công chất xúc tác cấu trúc perovskite mới có khả năng tách nước (H₂O) thành hydrogen và oxy ở nhiệt độ thấp hơn đáng kể so với các quy trình nhiệt độ cao truyền thống. Công bố ngày 3 tháng 6 năm 2026 được đánh giá là một trong những tiến bộ quan trọng nhất trong lĩnh vực xúc tác sản xuất hydrogen trong những năm gần đây.
Cơ chế hoạt động
Perovskite là loại vật liệu có cấu trúc tinh thể ABO₃, cho phép điều chỉnh linh hoạt các tính chất điện tử và bề mặt thông qua thiết kế thành phần. Nhóm nghiên cứu Birmingham đã tận dụng đặc tính này để tạo ra chất xúc tác có độ dẫn ion oxy và hoạt động oxy hóa khử bề mặt vượt trội ở nhiệt độ thấp. Cơ chế hoạt động dựa trên các chu kỳ hình thành và lấp đầy lỗ trống oxy trên bề mặt chất xúc tác, cho phép các phân tử nước cung cấp nguyên tử oxy cho mạng tinh thể và giải phóng khí hydrogen.
Tận dụng nhiệt thải công nghiệp
Điểm đột phá quyết định nằm ở khung nhiệt độ vận hành. Các quy trình nhiệt hóa học thông thường đòi hỏi nhiệt độ trên 1.400°C. Trong khi đó, chất xúc tác của Birmingham hoạt động hiệu quả ở dải nhiệt độ từ 400–800°C – hoàn toàn phù hợp với dòng nhiệt thải thường xuyên thải ra từ các ngành công nghiệp nặng như nhà máy thép, luyện nhôm, lò xi măng và nhà máy lọc dầu hóa dầu.
Bằng cách cho phép sản xuất hydrogen trong khung nhiệt thải này, chất xúc tác tạo ra một con đường sản xuất hydrogen không cần nguồn nhiệt đầu vào chuyên dụng ở nhiệt độ cao, từ đó thay đổi cơ bản mô hình chi phí.
Triển vọng cho hydrogen xanh
Nhóm nghiên cứu hiện đang tiến hành đánh giá độ bền của chất xúc tác trong điều kiện nhiệt chu kỳ và thử nghiệm với các dòng khí công nghiệp hỗn hợp (có thể chứa lưu huỳnh và các chất gây ngộ độc xúc tác khác). Thiết kế lò phản ứng quy mô thí điểm dự kiến là giai đoạn nghiên cứu tiếp theo, với các hợp tác công nghiệp ban đầu đang được thiết lập. Công bố trên tạp chí chuyên ngành có bình duyệt và sự tái tạo độc lập sẽ là cần thiết trước khi công nghệ có thể được cấp phép thương mại.
Nếu các đặc tính hiệu suất được giữ vững trong quá trình mở rộng quy mô và thử nghiệm độ bền, chất xúc tác Birmingham có thể mang đến một con đường thứ ba: sản xuất hydrogen dẫn động bằng nhiệt thải công nghiệp với chi phí thực sự cạnh tranh.
Nguồn: Neo Science Hub, ngày 3 tháng 6 năm 2026.
