Hydrogen trong tuabin khí: Thách thức giảm phát thải và rào cản vật liệu

Ngày: 31 tháng 7, 2026

By Annie Nguyễn

Hydrogen có thể cắt giảm 15% lượng phát thải CO₂ toàn cầu – nếu các tuabin khí có thể xử lý được nó. Đây là câu hỏi mà các nhà nghiên cứu tại Viện Max Planck về Vật liệu Bền vững (MPI-SusMat) đã đặt ra và tìm cách giải đáp. Tuabin khí hiện tạo ra khoảng 22% điện năng của thế giới, và hydrogen đang được xem là nhiên liệu thay thế đầy hứa hẹn cho cả sản xuất điện và hàng không.

Nghiên cứu mới được công bố cho thấy ở nhiệt độ cao, các nguyên tử hydrogen di chuyển đến các vị trí trống carbon bên trong carbide trong siêu hợp kim niken – vật liệu được lựa chọn cho tuabin khí. Tại đó, chúng phản ứng với carbon để tạo thành methane. Methane áp suất cao này làm suy yếu các bề mặt tiếp giáp và thúc đẩy hư hỏng. Kết quả là hiện tượng giòn do hydrogen có thể nghiêm trọng gấp ít nhất hai lần, đặt ra một thách thức đáng kể cho các thành phần phải đáp ứng các tiêu chuẩn cao nhất về an toàn và độ tin cậy.

Phát hiện cho thấy carbide là cửa ngõ cho vết nứt do hydrogen, và thiết kế hợp kim trong tương lai nên hướng tới việc thay thế hoặc điều chỉnh carbide trong cấu trúc vi mô. Điều này có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển của các tuabin khí chạy bằng hydrogen, vì nó chỉ ra rằng việc chuyển đổi nhiên liệu không chỉ là thay thế nguồn cung mà còn đòi hỏi sự thay đổi trong khoa học vật liệu.