Phát hiện ra cách mới để lưu trữ hydro bằng nhiên liệu phản lực lignin
của Seth Truscott, Đại học Tiểu bang Washington
Bin Yang, giáo sư Khoa Kỹ thuật Hệ thống Sinh học của WSU, đứng cùng Andrew Lipton, nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương, bên cạnh một thiết bị cộng hưởng từ hạt nhân được sử dụng trong các thí nghiệm về nhiên liệu bền vững mới. Nguồn: Andrea Starr và Eddie Pablo | Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương
Một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra cách lưu trữ và giải phóng hydro dễ bay hơi bằng nhiên liệu phản lực gốc lignin, có thể mở ra những con đường mới cho sản xuất năng lượng bền vững.
Trong một nghiên cứu mới trên Tạp chí Năng lượng Hydro Quốc tế, Giáo sư Bin Yang của Đại học Tiểu bang Washington và các đồng nghiệp đã chứng minh rằng một loại nhiên liệu phản lực gốc lignin mà họ phát triển có thể liên kết hóa học hydro ở dạng lỏng ổn định. Nghiên cứu này có nhiều ứng dụng tiềm năng trong nhiên liệu và vận tải và cuối cùng có thể giúp khai thác tiềm năng của hydro dễ dàng hơn như một nguồn nhiên liệu năng lượng cao và không phát thải.
"Công nghệ nhiên liệu phản lực lignin mới này có thể cho phép lưu trữ hydro hiệu quả, mật độ cao trong nhiên liệu hàng không bền vững dễ xử lý, loại bỏ nhu cầu sử dụng các bình chứa áp suất để lưu trữ và vận chuyển", Yang cho biết.
Đối với nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu tại WSU, Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương, Đại học New Haven và Bộ Tài nguyên thiên nhiên Canada đã đặt ra mục tiêu giải quyết một trong những thách thức lớn khi sử dụng hydro làm nguồn nhiên liệu. Mật độ thấp và bản chất dễ nổ của nguyên tố nhẹ nhất khiến việc lưu trữ và vận chuyển trở nên khó khăn về mặt kỹ thuật, kém hiệu quả và tốn kém.
Bài báo tháng 1 nêu chi tiết cách nhóm nghiên cứu phát hiện ra quy trình lưu trữ hydro mới bằng cách sử dụng các phản ứng hóa học tạo ra cacbon thơm và hydro từ nhiên liệu phản lực lignin—một loại nhiên liệu thử nghiệm do phòng thí nghiệm của Yang phát triển dựa trên lignin, một loại polyme hữu cơ có trong thực vật.
a) Các con đường sản xuất LJF được đề xuất; b) Phân tích loại hydrocarbon Tier α trên LJF nguyên chất. Nguồn: Tạp chí Năng lượng Hydro Quốc tế (2024). DOI: 10.1016/j.ijhydene.2024.12.082
"Hydro là chất mang năng lượng đa năng có thể giúp Hoa Kỳ đạt được mục tiêu về khả năng di chuyển không phát thải, tích hợp năng lượng tái tạo và khử cacbon trong ngành công nghiệp", Yang cho biết.
Phát hiện này chỉ ra những ứng dụng mới cho nhiên liệu phản lực lignin do Yang phát triển tại WSU, người trước đây đã thử nghiệm một quy trình liên tục mới tạo ra nhiên liệu từ chất thải nông nghiệp. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng nhiên liệu được sản xuất bền vững có thể tăng hiệu suất và hiệu quả của động cơ trong khi loại bỏ chất thơm, hợp chất gây ô nhiễm có trong nhiên liệu thông thường.
Yang cho biết "Sự đổi mới này mang đến những cơ hội đầy hứa hẹn về khả năng tương thích với cơ sở hạ tầng hiện có và khả năng kinh tế để sản xuất có thể mở rộng quy mô". "Nó có thể giúp tạo ra một hệ thống hiệp đồng giúp tăng cường hiệu quả, sự an toàn và lợi ích sinh thái của cả nhiên liệu hàng không bền vững và công nghệ hydro".
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu của WSU sẽ hợp tác với các nhà khoa học tại Đại học New Haven để thiết kế chất xúc tác do AI điều khiển giúp tăng cường và hoàn thiện các phản ứng, giúp chúng hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí hơn.
