Nghiên cứu thực nghiệm vận hành dòng điện cao cho hệ thống điện phân kiềm khe hở không: Xác nhận hiệu suất dưới 50 kWh/kg H₂ và đáp ứng động nhanh ~10-20 giây
Ngày: 30 tháng 5, 2026
Annie Nguyễn
Một nghiên cứu mang tính bước ngoặt vừa được công bố trên tạp chí Journal of Power Sources đã cung cấp những dữ liệu thực nghiệm quan trọng cho quá trình mở rộng quy mô hệ thống hydro xanh. Công trình mang tên "High-current-density experimental operation and dynamic response of a zero-gap alkaline water electrolysis stack at system level" do nhóm tác giả Francesco Massari (Nhà sáng lập, Chủ tịch & CEO của F2N Green Hydrogen) và các cộng sự tại Đại học Calabria (Ý) thực hiện, đánh dấu một cột mốc quan trọng trong lộ trình phát triển các hệ thống điện phân kiềm quy mô công nghiệp có khả năng tích hợp cao với năng lượng tái tạo.
Đột phá: Vận hành ổn định ở mật độ dòng điện 1,2 A/cm², áp suất 31 bar
Theo công bố, nhóm nghiên cứu đã thực hiện thí nghiệm toàn diện trên toàn bộ hệ thống điện phân kiềm khe hở không, công suất danh định khoảng 500 kW, vận hành ở chế độ có áp suất (30 bar). Kết quả chính bao gồm:
-
Hoạt động ổn định lên đến 1,2 A·cm⁻² ở áp suất 31 bar, đồng thời vẫn đảm bảo độ tinh khiết khí an toàn.
-
Hiệu suất đạt dưới 50 kWh/kg H₂ – một giá trị cạnh tranh trong lĩnh vực điện phân kiềm.
-
Đáp ứng động nhanh trong khoảng 10–20 giây, chứng tỏ khả năng thích ứng với tính biến động của các nguồn năng lượng tái tạo như mặt trời và gió.
-
Vận hành an toàn ngay cả ở chế độ non tải sâu (khoảng 13% tải), mở rộng dải hoạt động thực tế của thiết bị.
-
Phát hiện quan trọng: các hệ thống phụ trợ (BOP) đóng vai trò quyết định đến hiệu suất khi vận hành ở tải thấp – một điểm then chốt cho các chiến lược tối ưu hóa trong tương lai.
Hợp tác công nghiệp – học thuật: F2N Green Hydrogen và Đại học Calabria
Nghiên cứu là kết quả của sự hợp tác chặt chẽ giữa F2N Green Hydrogen – một start-up công nghệ cao có trụ sở tại Varese, Ý, chuyên phát triển và sản xuất các chồng điện phân kiềm hiệu suất cao cho các nhà máy quy mô vừa và lớn – và Đại học Calabria (Università della Calabria), nơi có nhóm nghiên cứu mạnh về hóa lý và vật liệu ứng dụng cho chuyển đổi và lưu trữ năng lượng điện hóa, đặc biệt là pin nhiên liệu và máy điện phân.
Sự kết hợp giữa năng lực phát triển công nghiệp của F2N (với dòng sản phẩm CORNERSTONE đã được thương mại hóa từ năm 2024) và tính học thuật chặt chẽ của Đại học Calabria đã mang lại những kết quả có độ tin cậy cao, có thể áp dụng trực tiếp vào thực tế vận hành.
Ý nghĩa kinh tế và chiến lược
Theo góc nhìn của nhóm nghiên cứu, những kết quả này xác nhận rằng công nghệ điện phân kiềm khe hở không (zero-gap) không chỉ có tính cạnh tranh mà còn đã đáp ứng được các mục tiêu hiệu suất quốc tế. Quan trọng hơn, khả năng đáp ứng động nhanh và vận hành an toàn ở dải tải rộng cho thấy công nghệ này hoàn toàn sẵn sàng cho việc triển khai quy mô lớn cùng với các nguồn năng lượng tái tạo – một yêu cầu then chốt cho quá trình chuyển đổi năng lượng và hiện thực hóa nền kinh tế hydro.
Ông Francesco Massari, Nhà sáng lập F2N Green Hydrogen, bày tỏ sự tự hào về đóng góp của công trình đối với việc thúc đẩy sản xuất hydro có khả năng mở rộng quy mô và hiệu quả, đồng thời mở ra cơ hội trao đổi với các chuyên gia trong lĩnh vực hydro, hệ thống năng lượng và khử carbon công nghiệp.
