Sản xuất hydro từ năng lượng mặt trời thiết lập kỷ lục mới

10/09/2021

Các nhà nghiên cứu đã đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời thành hydro trên mức 20%.

Các nhà nghiên cứu tập trung vào việc kết hợp song song pin mặt trời với vật liệu xúc tác với chi phí thấp để tách nước thành hydro và oxy thông qua quá trình điện phân. Ảnh: IStock

Sản xuất hydro bằng năng lượng mặt trời là một hệ thống năng lượng sạch có tiềm năng to lớn để thúc đẩy các nỗ lực bền vững trên toàn cầu. Tuy nhiên, phần lớn chúng không khả thi do chi phí cao liên quan đến sản xuất và vận hành.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học Quốc gia Úc và Đại học New South Wales đã thiết lập thành công một kỷ lục thế giới mới về hiệu quả sản xuất hydro tái tạo từ năng lượng mặt trời, bằng cách sử dụng các vật liệu chi phí thấp. Nhóm các nhà khoa học đã đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời thành hydro vượt mức hơn 20%.

Các nhà nghiên cứu tập trung vào việc kết hợp song song pin mặt trời với vật liệu xúc tác chi phí thấp để tách nước thành hydro và oxy thông qua quá trình điện phân.

Đồng tác giả nghiên cứu, Tiến sĩ Siva Karuturi của Đại học Quốc gia Úc cho biết rằng phương pháp mới của nhóm ông trong việc kết hợp pin mặt trời với máy điện phân hydro thành một đơn vị duy nhất, có thể tạo ra những cải tiến đáng kể về hiệu quả sản xuất và giảm chi phí vận hành.

Karuturi nói: “Trong một máy điện phân tập trung thường chạy bằng điện lưới, màng và điện cực được xếp chồng lên nhau với số lượng nhiều - thường là hàng trăm chiếc - để đạt được công suất sản xuất mong muốn, dẫn đến một hệ thống vận hành phức tạp."

Karuturi nói thêm rằng, trong điện phân quang điện (PV) trực tiếp, một đơn vị điện cực và màng có thể được kết hợp trực tiếp với các tế bào PV thành một mô-đun hydro năng lượng mặt trời đơn giản hóa, loại bỏ nhu cầu về cơ sở hạ tầng điện và máy điện phân, giúp việc chuyển đổi năng lượng hiệu quả hơn với chi phí thấp hơn.

Nhóm nghiên cứu suy đoán rằng thiết kế mới của họ có thể giảm chi phí sản xuất hydro tái tạo xuống còn 2,30 USD / kg. Điều này sẽ phù hợp với các mục tiêu do Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đặt ra.

Đây là một tin đáng hoan nghênh khi thế giới phấn đấu đạt được mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 - một mục tiêu đóng vai trò là chất xúc tác đằng sau một số dự án hydro xanh. Vào năm 2017, một cải tiến năng lượng khác đã được áp dụng bằng cách dựng một giàn khoan nổi năng lượng mặt trời để sản xuất nhiên liệu hydro bằng cách sử dụng nước biển. Tuy nhiên, công nghệ này hiện cho thấy khá tốn kém.

Hà Trần (Theo Interesting Engineering)

Same Category

Giải pháp chiếu sáng hướng đến sử dụng hiệu quả, tiết kiệm năng lượng

21/11/2024

Thúc đẩy tiết kiệm năng lượng trong ngành xi măng 31/10/2024

Nhằm cải thiện hiệu quả năng lượng và giảm phát thải trong ngành xi măng, E&M Combustión đã ra mắt một loại đầu đốt cải tiến trong nỗ lực tìm kiếm giải pháp bền vững cho ngành xi măng.
Ngành xi măng Hoa Kỳ đạt nhiều thành tựu trong tiết kiệm năng lượng 31/10/2024

Theo một khảo sát công bố bởi Hiệp hội Xi măng Portland (PCA), 2023 là năm mà ngành xi măng Hoa Kỳ tiết kiệm năng lượng được nhiều nhất từ trước đến nay. PCA đại diện cho các nhà sản xuất xi măng tại Hoa Kỳ và thực hiện Khảo sát đầu vào lao động - năng lượng cho các doanh nghiệp thành viên trong Hiệp hội.
Hiệu quả sử năng lượng mặt trời trong sản xuất nông nghiệp 29/10/2024

Việc sử dụng năng lượng mặt trời đã giúp các hộ nông dân tiết kiệm được chi phí tiền điện đáng kể mỗi tháng, đồng thời giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Các biện pháp tiết kiệm điện trong trường học 25/10/2024

Tiết kiệm điện ở các trường học không chỉ giúp giảm chi phí hoạt động góp phần bảo vệ môi trường mà còn tuyên truyền, giáo dục cho học sinh về sử dụng năng lượng hiệu quả.
Phát triển hệ thống đèn năng lượng mặt trời, đèn led trong thắp sáng 17/10/2024

Nhằm góp phần thực hiện giảm sử dụng nguồn điện lưới quốc vào mục đích công cộng; huyện Cầu Kè, tỉnh Trà Vinh đang từng bước triển khai sử dụng nguồn điện năng lượng mặt trời, sử dụng đèn có công suất thấp (đèn led) cho các hoạt động công cộng, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng điện an toàn, tiết kiệm; giảm tải nguồn điện lưới quốc gia...
Giảm đến 50% điện năng khi sử dụng đèn Led kích thích thanh long trái vụ 17/10/2024

Sử dụng bóng đèn Led năng suất và chất lượng thanh long tương đương như khi sử dụng đèn compact, nhưng điện năng tiêu thụ giảm 50%.
Tiết kiệm năng lượng là chìa khóa giúp doanh nghiệp Việt Nam phát triển bền vững 15/10/2024

Ông Mạch Đình Khoa, Giám đốc Phát triển Chiến lược Kinh doanh và Hoạt động Thương mại của Schneider Electric cho rằng, việc tiết kiệm năng lượng không chỉ là xu hướng mà còn là yếu tố quyết định để các doanh nghiệp Việt Nam duy trì lợi thế cạnh tranh. Để đạt được mục tiêu này, cần có những giải pháp thiết thực, sự đồng hành của Chính phủ và sự quyết tâm từ chính các doanh nghiệp.
Morrisons thử nghiệm tăng nhiệt độ tủ đông để tiết kiệm năng lượng 15/10/2024

Mười cửa hàng trong chuỗi siêu thị nổi tiếng tại nước Anh - Morrisons sẽ tăng nhiệt độ tủ đông từ -18oC lên -15oC. Đây được cho là nỗ lực thay đổi trước áp lực phải cải tiến từ tiêu chuẩn nền công nghiệp đã tồn tại lâu năm.