Máy điện phân từ rác thải thực phẩm: Sản xuất hydro xanh và nguyên liệu nhựa bền vững

Annie Nguyễn
12/08/2026

Các nhà khoa học tại Đại học Keele, Vương quốc Anh, đã phát triển một công nghệ máy điện phân có thể biến rác thải thực phẩm thành hai sản phẩm giá trị cao cùng một lúc: hydro xanh và nguyên liệu thô cho nhựa bền vững. Thành tựu này đã đạt được tốc độ phản ứng ở mức công nghiệp trong các thử nghiệm, mở ra triển vọng giải quyết đồng thời vấn đề rác thải thực phẩm và phát thải từ sản xuất nhựa truyền thống.

Đột phá công nghệ: Loại bỏ màng ngăn đắt tiền

Điểm đột phá của phát minh nằm ở việc loại bỏ hoàn toàn màng ngăn đắt tiền và kém bền bên trong máy điện phân. Trong các máy điện phân nước thông thường, quá trình tách nước tạo ra cả hydro và oxy, việc trộn lẫn hai loại khí này có nguy cơ gây nổ, do đó cần màng ngăn để tách biệt chúng. Các màng ngăn này đắt tiền, dễ hỏng và tiêu tốn nhiều năng lượng.

Nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Charlie Creissen dẫn đầu đã giải quyết vấn đề bằng cách đưa các "phân tử có nguồn gốc sinh khối" chiết xuất từ rác thải thực phẩm vào hệ thống. Điều này làm thay đổi bản chất phản ứng hóa học: thiết bị ngừng tạo ra oxy. Không có oxy, không có nguy cơ trộn lẫn khí nguy hiểm, cho phép loại bỏ màng ngăn. Nhờ đó, năng lượng tiêu thụ giảm mạnh, đồng thời giảm chi phí vốn và vận hành.

Lợi ích kép cho môi trường và công nghiệp

Công nghệ mới này mang lại lợi ích cho cả hai vấn đề môi trường lớn:

• Rác thải thực phẩm: Vốn chiếm khoảng 8-10% lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu, nay trở thành nguồn nguyên liệu có giá trị.

• Sản xuất nhựa: Thay thế các dẫn xuất từ dầu mỏ bằng nguồn nguyên liệu bền vững từ rác thải, góp phần giảm hàng trăm triệu tấn CO₂ và ô nhiễm vi nhựa mỗi năm.

Phản ứng hóa học được tối ưu hóa giúp giảm điện áp vận hành xuống dưới 1,5 V ở mật độ dòng cao, cho thấy tiềm năng hiệu quả năng lượng vượt trội.

Ý nghĩa đối với hydro xanh và tương lai

Hydro xanh hiện chiếm chưa đến 1% tổng sản lượng hydro toàn cầu, một phần do chi phí năng lượng và vật liệu màng ngăn (thường sử dụng kim loại hiếm như iridi và bạch kim) cao. Việc loại bỏ màng ngăn có thể giảm đáng kể rào cản chi phí, đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế hydro. Hydro sạch có thể khử carbon trong các ngành công nghiệp nặng như thép, xi măng và vận tải biển đường dài, cũng như lưu trữ năng lượng tái tạo dài hạn.

Thông tin từ nghiên cứu của Đại học Keele và bài viết trên h2invest.io.