Michelin – Sự hợp tác nghiên cứu-doanh nghiệp để sản xuất hydro xanh
Michelin, CNRS, Đại học Grenoble Alpes, Grenoble INP – UGA và Đại học Savoie Mont Blanc đã khởi động quan hệ đối tác mới của họ vào ngày 14 tháng 3 năm 2025. Trong thời gian bốn năm, các nhóm nghiên cứu sẽ nỗ lực phát triển công nghệ sản xuất hydro bền vững bằng nước. Phòng thí nghiệm chung này là LabCom thứ ba tập hợp chuyên môn của Michelin và CNRS và triển khai các công nghệ sản xuất hydro xanh.
Hiện tại, chúng ta vẫn đang tìm phương pháp sản xuất hydro ở quy mô lớn và bền vững. Để giải quyết thách thức lớn này, các nhóm nghiên cứu tại phòng thí nghiệm chung Alcal'Hylab đang hợp tác để thiết kế các vật liệu thế hệ tiếp theo có khả năng thúc đẩy sản xuất hydro xanh bằng nước, theo cách ít carbon và bền vững, và ở quy mô công nghiệp.
Hiện nay, phần lớn hydro1 được sản xuất trên thế giới được coi là hydro xám vì nó được tạo ra từ các nguồn tài nguyên hóa thạch như khí đốt tự nhiên. Mặc dù loại hydro này có chi phí sản xuất thấp nhất, nhưng nó cũng là một trong những loại ít thân thiện với môi trường nhất. Khi kết hợp với hydro đen, thu được thông qua quá trình khí hóa than, sản xuất của chúng tạo ra hơn 2% lượng khí thải carbon dioxide (CO2)2 toàn cầu. Mặc dù có những giải pháp thay thế ít gây ô nhiễm hơn, chẳng hạn như hydro xanh, được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch với việc thu giữ khí thải CO₂, nhưng vẫn chưa có phương pháp nào thỏa đáng để sản xuất hydro bền vững với số lượng công nghiệp. Mặc dù có nhiều phương pháp sản xuất hydro xanh khác nhau bằng năng lượng mặt trời, gió hoặc thủy điện, nhưng hiện tại, con số này chỉ chiếm chưa đến 5% tổng sản lượng toàn cầu.
Nước: một con đường đầy hứa hẹn để sản xuất hydro
Hiện nay có một số phương pháp sản xuất hydro xanh bằng nước. Phương pháp đầu tiên là điện phân nước kiềm, được gọi là AWE3, được phát hiện lần đầu tiên cách đây hơn 200 năm. Quá trình này sản xuất hydro bằng cách lưu thông dòng điện qua dung dịch kali hydroxit và nước ít axit hơn nước uống, sử dụng chất xúc tác bao gồm các kim loại không quý4 như niken, sắt hoặc thép. Mặc dù được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, nhưng công nghệ này không tạo ra hydro siêu tinh khiết ở tốc độ cao và khó kết hợp với năng lượng tái tạo.
Để vượt qua những rào cản này, một loại máy điện phân nước mới, sử dụng màng polyme, không thấm khí (hydro và oxy) đã được phát triển trong vài thập kỷ qua: công nghệ PEMWE5. Mặc dù công nghệ này tạo ra khí siêu tinh khiết với năng suất cao hơn, nhưng công nghệ này vẫn đi kèm với những hạn chế mới: phụ thuộc vào các kim loại quý hiếm (platin, iridi và titan) và tạo ra các chất ô nhiễm liên quan đến màng được sử dụng, chẳng hạn như flo.
Phát triển vật liệu cho máy điện phân thế hệ tiếp theo
Với sự hỗ trợ từ Trung tâm R&D Michelin tại Clermont-Ferrand, các nhóm nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Điện hóa và Lý hóa Vật liệu và Giao diện (CNRS/ Đại học Grenoble Alpes/ Grenoble INP – UGA/ Đại học Savoie Mont Blanc), dưới sự bảo trợ của nhà nghiên cứu CNRS, Frédéric Maillard, hy vọng sẽ phát triển công nghệ điện phân nước kết hợp những ưu điểm của cả hai thế giới. Mục đích là để hưởng lợi từ cả những lợi thế của công nghệ AWE (sử dụng các kim loại không quý có nhiều trong lớp vỏ trái đất) và PEMWE (sử dụng màng polyme để đạt được tốc độ sản xuất hydro cao, để tạo áp suất cho các khí được tạo ra, với độ tinh khiết khí cao và để kết hợp bộ điện phân với năng lượng tái tạo).
Công nghệ mới này, được gọi là Máy điện phân nước màng trao đổi anion (AEMWE), sẽ đòi hỏi sự phát triển của các chất xúc tác nano bao gồm các kim loại có nhiều trong lớp vỏ trái đất như niken, và màng polyme trao đổi anion thân thiện hơn với môi trường.
Jacques Maddaluno , Giám đốc Hóa học CNRS, cho biết:
Việc thành lập AlcalHylab, phòng thí nghiệm nghiên cứu chung thứ mười giữa Michelin và CNRS, là một minh chứng nữa cho sự tin tưởng lẫn nhau giữa hai tổ chức của chúng tôi.
“Công trình này, cũng có sự tham gia của các đối tác học thuật của chúng tôi – Đại học Grenoble Alpes, Grenoble INP – UGA và Đại học Savoie Mont Blanc – sẽ giúp củng cố quan hệ đối tác lâu dài của chúng tôi và lợi ích chung của chúng tôi trong việc nâng cao chuyên môn về công nghệ hydro của mình”
Christophe Moriceau, Phó chủ tịch Nghiên cứu nâng cao của Tập đoàn Michelin, cho biết:
Tập đoàn Michelin đã quan tâm đến hydro trong hơn 20 năm qua, nhận thấy tiềm năng của nó trong việc giảm phát thải CO2 và chuyển đổi năng lượng, trong giao thông vận tải cũng như giảm sự phụ thuộc vào carbon trong một số lĩnh vực công nghiệp.
“Phòng thí nghiệm chung mới này với CNRS, Đại học Grenoble Alpes, Grenoble INP – UGA và Đại học Savoie Mont Blanc, phòng thí nghiệm thứ ba dành riêng cho nghiên cứu hydro, sẽ cải thiện kiến thức của chúng tôi về các quy trình và vật liệu giúp sản xuất hydro quy mô lớn ít phụ thuộc vào carbon hơn trong tương lai”
Yassine Lakhnech, Hiệu trưởng trường Đại học Grenoble Alpes, cho biết:
Quan hệ đối tác này minh họa sức mạnh của hệ sinh thái khoa học và kinh tế của chúng ta, huy động các nhà nghiên cứu và nhà công nghiệp để đẩy nhanh quá trình đổi mới và chuyển giao công nghệ.
“Cùng nhau, chúng tôi khẳng định cam kết của mình đối với một xã hội bền vững hơn và ngành công nghiệp ít carbon. Với hơn 80 phòng thí nghiệm chung hiện đang hoạt động, bao gồm Đại học Grenoble Alpes và các đối tác công nghiệp, và là đơn vị dẫn đầu châu Âu về đăng ký bằng sáng chế, UGA là trường đại học tiên phong về đổi mới, cam kết chuyển đổi kỹ thuật số và sinh thái, cũng như chủ quyền của châu Âu”
Vivien Quéma , Tổng giám đốc của Grenoble INP – UGA, cho biết:
Là một tổ chức lịch sử được thành lập bởi và vì các công ty, Grenoble INP – UGA rất vui mừng với việc thành lập phòng thí nghiệm chung này – một biểu tượng mạnh mẽ của sự hợp tác công-tư và là đòn bẩy chiến lược cho sự đổi mới.
“Cam kết thực hiện những chuyển đổi rộng rãi, đặc biệt là với tư cách là đơn vị điều hành Viện Carnot Energies du Futur, cơ sở này đóng vai trò trung tâm trong dự án hydro này, với 40% nhân viên công được tuyển chọn từ hàng ngũ của cơ sở này. Sáng kiến này củng cố sự hợp tác lâu dài giữa Grenoble INP – UGA và Michelin, kết hợp đào tạo, nghiên cứu và đổi mới để cung cấp các chương trình có tác động sâu rộng và có ảnh hưởng, cả trong nước và quốc tế
Philippe Briand , Hiệu trưởng trường Đại học Savoie Mont Blanc, cho biết:
Giải quyết những thách thức của quá trình chuyển đổi năng lượng là một trong ba trụ cột cơ bản xác định hoạt động nghiên cứu tại Đại học Savoie Mont Blanc (USMB).
“Do đó, chúng tôi rất mong muốn tham gia vào sự hợp tác giữa nhiều bên liên quan này, dẫn đến việc thành lập Alcal'HyLab. Sáng kiến này minh họa hoàn hảo sự hợp tác giữa nghiên cứu hàn lâm và ngành công nghiệp để phục vụ các khu vực của chúng tôi. Cùng với các đối tác của mình, chúng tôi hỗ trợ các hoạt động của Phòng thí nghiệm Điện hóa và Vật lý hóa của Vật liệu và Giao diện (LEPMI) để phát triển các vật liệu thế hệ tiếp theo để sử dụng trong các máy điện phân AEMWE. Dự án chiến lược này củng cố cam kết của chúng tôi đối với sự đổi mới để sản xuất hydro bền vững và cạnh tranh hơn
Michelin – Sự hợp tác nghiên cứu-doanh nghiệp để sản xuất hydro xanh
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
