Phân tích nhiệt - chất lỏng của hệ thống truyền động tích hợp tạo hydro và đốt cháy
Annie Nguyễn
*04/08/2026*
Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Energies (MDPI) đã đề xuất và phân tích một hệ thống truyền động (actuator) cải tiến, sử dụng hydro được tạo ra tại chỗ bằng điện phân nước làm nguồn năng lượng sạch và có thể tái sử dụng. Hệ thống này được thiết kế để thay thế các bộ truyền động dùng pháo hoặc khí nén dùng một lần hiện nay trong các nhiệm vụ an toàn công nghiệp đòi hỏi lực lớn và thời gian phản hồi nhanh (miligiây), chẳng hạn như đóng van ngắt khẩn cấp trong nhà máy khí đốt hoặc kích hoạt hệ thống chữa cháy.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống bắt đầu bằng việc máy điện phân màng trao đổi proton (PEM) sử dụng nguồn điện 24V DC để sản xuất khí hydro từ nước cất. Hydro tạo ra được lưu trữ trong mô-đun hydrua kim loại dạng rắn, đảm bảo an toàn và tiết kiệm không gian. Khi nhận được tín hiệu kích hoạt, hydro được giải phóng và đốt cháy với không khí trong buồng đốt, tạo ra áp suất cao (khoảng 350 bar) để dẫn động cơ cấu piston kép, sinh công. Điểm đột phá của thiết kế này là sử dụng không khí thay vì oxy tinh khiết để kiểm soát quá trình cháy an toàn và ổn định hơn, đồng thời sản phẩm chính sau khi đốt là hơi nước, không tạo ra cặn rắn và cho phép tái sử dụng nhiều chu kỳ. Kết quả mô phỏng cho thấy với khoảng 0,16 gram hydro tạo ra trong 135 giây, hệ thống có thể đạt được lực đẩy thiết kế đáp ứng các tiêu chuẩn cho cả tải nhẹ và tải nặng, mở ra triển vọng ứng dụng cho các cơ sở xa xôi hoặc nơi khó tiếp cận nguồn điện liên tục.
Xem chi tiết: https://www.mdpi.com/1996-1073/19/15/3465
