IIT-Guwahati phát triển chất xúc tác giá rẻ để sản xuất hydrogen bền vững từ nước

Ngày 14 tháng 8 năm 2026 | Annie Nguyễn

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Ấn Độ Guwahati (IIT-Guwahati) đã phát triển một chất xúc tác chi phí thấp để sản xuất hydrogen từ nước, hỗ trợ Sứ mệnh Hydrogen Xanh Quốc gia của Ấn Độ và thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang các nguồn năng lượng bền vững. Sáng kiến này giải quyết rào cản chi phí lớn nhất trong sản xuất hydrogen xanh, vốn thường phụ thuộc vào các kim loại quý hiếm và đắt tiền.

Công nghệ và đột phá

Nhóm nghiên cứu do Phó Giáo sư Akshai Kumar, Khoa Hóa học, dẫn đầu, đã tổng hợp chất xúc tác dạng polymer phối hợp (coordination polymer) dựa trên muối niken – một vật liệu có sẵn và chi phí thấp – kết hợp với một phân tử hữu cơ gốc anthracene. Quá trình tổng hợp được thực hiện ở nhiệt độ phòng với sự hỗ trợ của sóng siêu âm. Trong cấu trúc này, các nguyên tử kim loại (niken) được kết nối bởi các phân tử hữu cơ, tạo thành một mạng lưới mở rộng, mang lại hiệu quả xúc tác vượt trội.

Chất xúc tác mới có hiệu suất chuyển đổi gần 88% năng lượng điện để tách nước, tạo ra hydrogen. Hiệu suất này cạnh tranh với các chất xúc tác từ kim loại quý nhưng với chi phí thấp hơn đáng kể, mở ra tiềm năng ứng dụng quy mô lớn. Phát minh này cung cấp một giải pháp thay thế sạch hơn cho các phương pháp sản xuất hydro truyền thống như hydro xám và hydro xanh (từ khí tự nhiên) hay hydro nâu và hydro đen (từ than đá), vốn thải ra một lượng lớn khí nhà kính.

Bối cảnh và ý nghĩa

Hydrogen được coi là một thành phần quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu. Nó có thể được sử dụng trong pin nhiên liệu, làm nguyên liệu thô cho công nghiệp (như sản xuất phân bón), và khi đốt cháy chỉ tạo ra nước, không phát thải ô nhiễm. Tuy nhiên, hiện tại 90-95% hydrogen được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch, phủ nhận lợi ích môi trường của nó.

Nước là nguồn cung cấp hydrogen sạch nhất thông qua điện phân, nhưng quá trình này đòi hỏi chất xúc tác hiệu quả. Các chất xúc tác tốt nhất hiện nay thường được chế tạo từ kim loại quý, đắt tiền và khan hiếm, hạn chế khả năng mở rộng. Chất xúc tác của IIT-Guwahati, sử dụng niken phổ biến và giá rẻ, đã vượt qua rào cản này, mang lại hiệu suất cao và độ ổn định tốt.

Đóng góp cho mục tiêu quốc gia

Phát minh này đặc biệt phù hợp với Sứ mệnh Hydrogen Xanh Quốc gia của Ấn Độ, nhằm định vị quốc gia này trở thành trung tâm sản xuất và xuất khẩu hydrogen xanh. Công nghệ xúc tác giá rẻ và hiệu quả sẽ giảm chi phí sản xuất, giúp hydrogen xanh cạnh tranh hơn về kinh tế, từ đó thúc đẩy quá trình khử carbon trong các ngành công nghiệp và giao thông vận tải. Công trình nghiên cứu mở ra một hướng đi đầy hứa hẹn cho sản xuất hydrogen bền vững, góp phần vào mục tiêu năng lượng sạch và an ninh năng lượng của Ấn Độ.