KIER phát triển công nghệ điện phân nước biển hai điện cực cho sản xuất hydrogen xanh ổn định
Biên tập: Annie Nguyễn – Ngày 21/03/2026
Nhóm nghiên cứu từ Korea Institute of Energy Research (KIER), do Han Ji-hyung dẫn dắt, đã công bố công nghệ điện phân nước biển hai điện cực giúp nâng cao đáng kể độ ổn định và hiệu suất sản xuất hydrogen xanh.
Điểm đột phá là cơ chế vận hành luân phiên mỗi 48 giờ giữa sản xuất hydrogen và tự làm sạch—không cần xử lý nước biển phức tạp.
Nguyên lý hoạt động
Hệ thống sử dụng hai cathode:
- Một điện cực thực hiện phản ứng tạo hydrogen (HER)
- Điện cực còn lại được làm sạch bằng nước biển axit hóa để loại bỏ cặn Mg và Ca
Cơ chế luân phiên này giúp tránh hiện tượng đóng cặn—vấn đề lớn nhất của điện phân nước biển.
Đột phá về hiệu suất
Hệ thống truyền thống:
- Tiêu thụ năng lượng tăng tới 27% sau 200 giờ
- Hao hụt catalyst > 50%
Hệ thống mới:
- Chỉ tăng 1,8% năng lượng sau hơn 400 giờ
- Hao hụt catalyst khoảng 20%
Đây là bước tiến lớn về vận hành dài hạn, yếu tố then chốt cho thương mại hóa.
Ý nghĩa của điện phân nước biển
Trong bối cảnh thiếu nước ngọt toàn cầu:
- 97% nước trên Trái Đất là nước mặn
Công nghệ này cho phép:
- Sản xuất hydrogen không phụ thuộc nước ngọt
- Phát triển cụm hydrogen ven biển
- Giảm chi phí tổng thể
Tác động kinh tế
Công nghệ hai điện cực giúp:
- Giảm tiêu hao năng lượng
- Giảm chi phí bảo trì
- Tăng thời gian vận hành liên tục
→ Mở đường cho:
- Dự án hydrogen quy mô GW
- Chuỗi cung ứng hydrogen công nghiệp
- Amoniac xanh, e-fuels
Thách thức còn lại
- Phân bố dòng điện trong hệ lớn
- Quy định môi trường biển
- Tích hợp năng lượng tái tạo
Các hướng cạnh tranh:
- Màng bipolar
- Điện cực đơn + rửa axit
Lộ trình phát triển
Tiếp nối thành tựu ổn định 800 giờ trước đó, KIER sẽ:
- Hướng tới > 1.000 giờ vận hành
- Mở rộng module quy mô lớn
- Thử nghiệm điều kiện thực tế
Nhận định: giải bài toán nước = mở khóa hydrogen
Một nút thắt lớn của hydrogen là nguồn nước.
Công nghệ này cho thấy hướng đi:
→ tách sản xuất hydrogen khỏi nước ngọt
Điều này có thể thay đổi bản đồ hydrogen toàn cầu.
Kết luận
Công nghệ điện phân nước biển hai điện cực mang lại:
- Độ ổn định cao
- Chi phí thấp hơn
- Khả năng mở rộng quy mô
Nếu thành công ở pilot, đây có thể là nền tảng cho:
- Hệ sinh thái hydrogen ven biển
- Xuất khẩu hydrogen
- Công nghiệp hydrogen toàn cầu
