Phát triển thành công thiết bị giúp chuyển nước thành nhiên liệu hydro với hiệu suất cao

MinhTriND
27/12/2018 6:50Phản hồi: 63
Phát triển thành công thiết bị giúp chuyển nước thành nhiên liệu hydro với hiệu suất cao
Lấy cảm hứng từ hoạt động của lá phổi con người, một nhóm các chuyên gia đến từ Đại học Stanford đã cho ra đời quy trình mới nhằm tách hydro từ nước với hiệu quả lớn hơn rất nhiều so với các phương pháp hiện tại.

Gần như tất cả chúng ta đều biết rằng khi không khí được hít vào bên trong phổi, nó sẽ đi qua một lớp màng mỏng chịu trách nhiệm tách oxy từ không khí, sau đó đưa vào trong máu. Chính cấu trúc độc đáo này của phổi người giúp cho quá trình trao đổi khí diễn ra vô cùng hiệu quả. Hydro và oxy phản ứng với nhau tạo ra năng lượng, năng lượng này có thể được chuyển hóa thành điện năng.

Không giống như việc đốt nhiên liệu hóa thạch, sản phẩm phụ duy nhất của quá trình vừa nêu chỉ là nước. Chính vì lẽ đó, các nhà nghiên cứu đã đầu tư rất nhiều vào việc khai thác hydro trong nhiều thập kỷ qua nhưng trong suốt một thời gian dài, khó khăn nhất vẫn là một giải pháp cân bằng giữa chi phí và hiệu suất mang lại.

Trong nghiên cứu mới nhất liên quan đến lĩnh vực này, các nhà khoa học dẫn đầu bởi Yi Cui đã tạo ra một lớp màng dày cỡ 12 nanomet với các lỗ nhỏ xíu trên bề mặt. Ở một mặt của lớp màng này, họ đặt lên đó hàng loạt các hạt nano vàng và bạch kim - yếu tố vốn có liên quan đến những phản ứng hóa học sẽ xảy ra trong toàn bộ chu trình. Sau cùng, các nhà khoa học gấp tấm màng ấy lại, tạo ra một chiếc túi nhỏ với mặt trong chính là lớp kim loại.

Đặt chiếc túi này vào bên trong nước sau đó truyền một lượng điện áp nhất định, các nhà nghiên cứu nhận thấy mức năng lượng mà nó tạo ra cao hơn khoảng 32% nếu so với cấu trúc màng phẳng thông thường. Giới chuyên gia cho rằng sở dĩ có được mức hiệu quả này là vì hình dạng giống như lá phổi đã giúp giảm thiểu lượng bóng khí - yếu tố gây giảm hiệu suất trong quá trình phản ứng tạo năng lượng diễn ra. Ở thời điểm này, nhóm nghiên cứu đang bắt tay vào việc tìm ra giải pháp để thiết bị này có thể hoạt động tốt ở nhiệt độ hơn 100ºC, điều kiện tiên quyết nếu muốn thương mại hóa công nghệ này.

Nguồn: NS
63 bình luận
Chia sẻ

Xu hướng

Mr.Xr
TÍCH CỰC
5 năm
đây mới là công nghệ cho ô tô ở tương lai chứu ko phải là xe điện.
@melodys Là chạy tới đâu "tè" tới đó à? He he...
Long Sao
ĐẠI BÀNG
5 năm
@Thanh Hai's Có lẽ sẽ có quy trình quy nạp tuần hoàn. Nhưng mà xe sẽ không nhẹ hơn mà có lẽ nặng hơn so với trước đây
binto1123
ĐẠI BÀNG
5 năm
@dktran01 điểm yếu nhất của xe điện là cục pin kìa, dùng toàn đất hiếm với kim loại quý, mấy cái này còn đào được mấy năm nữa? dung lượng pin thì k cao, công nghệ về lĩnh vực pin hầu như k có thành tựu đột phá trong 20 năm qua, còn chưa kể pin phế thải ảnh hưởng kinh khủng đến môi trường, không giải quyết được vấn đề về pin thì xe điện cũng sớm tàn thôi
Bmw2016
ĐẠI BÀNG
5 năm
Ngon rồi, nhưng để thương mại nó phải nghiên cứu nữa, cũng như là chờ mấy ông trùm dầu mỏ khai thác hết dầu mới đến lượt.
satomi91
ĐẠI BÀNG
5 năm
@Bmw2016 Dự là nhóm này nếu thành công thì có thể chết sạch 😔
@satomi91 Từ xưa tới giờ cứ công nghệ nào liên quan tới nhiên liệu thay thế cho xăng, dầu là toàn bị thâu tóm, nếu cứng đầu thì lại chết.. Có mỗi ôg tesla thế lực mạnh nên còn chơi đc xe điện, nhưng vẫn đang bị chơi đều đều sau lưng 😁
Vậy cái này sẽ thải oxy và gây thiếu nước ?
@thephong280597 năng lượng có quy luật bảo toàn, bạn tách hydro từ nước bằng một nguồn năng lượng, khi đốt thì lại thải ra chính năng lượng đó , quan trọng là lấy nguồn năng lượng từ đâu để tách hydro, lấy từ gió, sóng biển, mặt trời thì còn sạch
@dktran01 Cuối cùng thì E tách hydro > E cháy hydro 😆
@dktran01 Khi sản xuất họ quan tâm tới kinh tế hơn là năng lượng bạn à. Nhiều quá trình tốn ít năng lượng hơn nhưng lại tốn tiền hơn thì họ vẫn sẽ sử dụng quá trình lợi ích kinh tế nhiều hơn. Nếu chỉ xét về mặt bảo toàn năng lượng tốt mà không nghĩ tới giá cả thì điện đã chẳng được phổ biến như bây giờ
@hqm_thunderlion Cũng không quan trọng là năng lượng tạo ra lớn, vì phương diện đang xét là dùng hydro để dự trữ nâng lượng như pin.
Lúc đó giá nước vài chục triệu 1 khối chứ không phải vài chục ngàn như bây giờ !!!!!!
Greycloud
TÍCH CỰC
5 năm
@khunghoang kinhte 2008 Lại dốt nữa, giá dầu thô WTI thế giới hiện là 45usd/thùng 220lit, tính ra chỉ có 205usd/m3
@Greycloud Dốt đặc,dầu thô mà chạy được xe hả, tính xăng dầu thành phẩm mới được ku ơi, chắc ku chưa có xe oto rồi?????
CitaTo
TÍCH CỰC
5 năm
@khunghoang kinhte 2008 1. Câu bạn kia nói là dầu mỏ thì bạn đó nói dầu thô là đúng rồi.
2. Đang nói đến thể tích là khối, có nghĩa là cho thị trường bán sỉ. 18k/lít xăng bạn nói thì có bao nhiêu là giá xăng? bao nhiêu là thuế phí người tiêu dùng phải trả?
3. Liên quan gì tới chuyện có xe oto hay chưa?
@CitaTo Bạn có thấy trên hình là cái trạm Hydrogen không, thì phải là thành phẩm mới bán cho chạy xe chứ, dầu thô thì chạy sao được, kể cả sau này không thể lấy nước lã là chạy được đâu. Gét thằng trẻ trâu, mình đang bình luận vui, nó vô nói ngu này, ngu nọ, không biết nó có học thức không nữa!!!!!
Tuyệt quá, bao giờ được thương mại hóa nhỉ?
Tam Phan
ĐẠI BÀNG
5 năm
Triển vọng mới cho ngành vận tải tương lai.
EDelter
ĐẠI BÀNG
5 năm
Nước càng lúc càng khan hiếm, vùng trung đông oánh nhau suốt ngày vì nước, nhiều vùng ở Ấn Độ thì thiếu nước trầm trọng, khu vực sông Mekong thì lập cả đống đập thủy điện để giành nước ,... vậy mà còn đem nước đi làm nhiên liệu 😕
Nếu có nghiên cứu thì nghiên cứu dùng nước biển, chứ đừng dùng nước ngọt 😃
@EDelter Nước sạch mới khan hiếm chứ nước đơn thuần thì nhiều vô kể lo gì. Tách Hydro cần chất điện ly nên mình nghĩ nước biển sẽ ngon hơn là nước ngọt
Nước lên giá!
>>>><<<<<
ĐẠI BÀNG
5 năm
vâng khi đó méo có đường nhựa mà đi . còn không phát triển vâtj liệu mới để thay thế nhựa đường hoặc chơi đường bê tông tất
@ĐoMi
ĐẠI BÀNG
5 năm
Xa vời.
Vậy là đổ nước thay xăng là có thật 😁
@@nh Phú Kaka
Haichec
ĐẠI BÀNG
5 năm
nếu theo định luật bảo toàn năng lượng thì Năng lượng để tách hydro trong nước và năng lượng sinh ra khi Hydro kết hợp với Oxy thì phải tương đương nhau?
CitaTo
TÍCH CỰC
5 năm
@Haichec 2 phản ứng khác nhau bạn ơi. Bỏ kim loại kiềm vô nước là tách nước được H2 ra khỏi nước rồi, sau đó cho H2 này phản ứng với O2 trong không khí là được. Bài báo này nói về việc nghiên cứu làm sao để tách H2 ra khỏi nước hiệu quả thôi.
Dự án này thành công thì quá tốt nhỉ.
Sau thời kỳ xe điện sẽ là xe chạy bằng nước rồi xe hít thở không khí như người luôn.
@tranvutruong Đồng ý với bạn
Chi phí không hề rẻ. Trừ khi giá vàng với bạch kim (nguyên liệu phản ứng) ngang ngửa với giá bạc hiện tại thì may chăng.
Có 1kWh điện.
Đem đi điện phân thu được 1 lượng khí kèm theo lượng nhiệt thất thoát cho là hiệu suất 80%.
Đốt hết lượng khí này thu được tổng năng lượng với hiệu suất gọi là 9%.
Động cơ sinh công hiệu suất coi như 50%.

Vậy từ 1kWh điện thu được 0.36 kWh trên động cơ cộng thêm đám chất thải từ phần nước bị điện phân ?????

Sao nó không nạp ắc quy với hiệu suất trên 50% và chạy động cơ điện 85% để có hơn 0.4kWh nhỉ?
CitaTo
TÍCH CỰC
5 năm
@Duong_Act Đơn giản như vậy thì các nhà khoa học lao đầu vào nghiên cứu làm gì bạn.
Đây về cơ bản là 2 phản ứng khác nhau.
Có thể ở mỗi phản ứng sẽ ứng dụng các cơ chế xúc tác như quang xúc tác để giảm bớt năng lượng cần thiết.

Như hiện tại sao ko dùng điện để chạy xe mà phải dùng điện để lọc dầu rồi lấy dầu sinh ra năng lượng để chạy xe?
@CitaTo Quá trình tách dầu chỉ là tách chất ra khỏi hỗn hợp. Năng lượng để tách dầu là nhỏ hơn rất nhiều so với việc tách nguyên tử ra khỏi phân tử.

Bây giờ tách H2 và O2 ra khỏi 1 lít nước cần năng lượng nhỏ hơn năng lượng để phản ứng cho ra 1 lít nước thì rất vô lý.
CitaTo
TÍCH CỰC
5 năm
@Duong_Act 1. Có ai nói là tách 1 lít nước rồi hợp lại ra được đúng 1 lít nước đâu bạn.
2. Đây là 2 phản ứng khác nhau: có thể dùng năng lượng khác như mặt trời để tách nước thành H2 và O2, về nguyên tắc H2 và O2 sẽ được trữ trong các pin nguyên liệu, rồi sau đó mới khi cần thì mới tổng hợp H2 và 02 tạo ra năng lượng làm chạy động cơ.
Bài viết chỉ nói đến công nghệ giúp cho việc tách nước đặt hiệu suất cao hơn.
CitaTo
TÍCH CỰC
5 năm
@Duong_Act Dựa vào đâu bạn nói là năng lượng tách nguyên tử ra khỏi phân tử nhỏ hơn? Theo mình biết các kim loại kiềm ở nhiệt độ thường có thể tách H2 ra khỏi nước rồi. M + H2O → M(OH)n + (n/2)H2. Vấn đề ở đây là hiệu suất và khả năng ứng dụng.

Về định luật bảo toàn năng lượng thì mình có 2 ý kiến sau:
1. Đây là phản ứng hóa học đúng ko? định luật đó có áp dụng cho các phản ứng hóa học không? Mình không rành lắm.
2. Định luật này áp dụng rất chung chung, phạm vi rộng lớn, xung quanh chúng ta luôn có năng lượng: ví dụ cần cấp một đống năng lượng để làm nước thành nước đá, nhưng mình không cần làm gì để chuyển nước đá đó thành nước. Cần nhiều năng lượng để cho chiếc máy bay bay lên, nhưng không cần làm gì nó cũng rớt xuống. Ý mình ở đây là nếu tìm ra cách ứng dụng những nguồn năng lượng sẳn có xung quanh để tách nước thành H2 và áp dụng thì có trả lời thắc mắc của bạn được ko?
3. Như mình đã nói đây là 2 phản ứng hoàn toàn khác nhau. Không đơn giản là chỉ lấy H2O tạo ra H2 và O2, sau đó lấy đúng số lượng H2 và O2 đó tạo lại ra H2O. Mà các phản ứng này có các tham gia và các chất xúc tác khác nhau (trên bài cũng nói là có vàng và bạc kim). Hiện tại đã tìm ra cách nhờ Si tách nước lấy H2 mà ko cần phải thêm nhiệt hay điện rồi bạn. https://phys.org/news/2013-01-nanosilicon-rapidly-electricity.html
Hay nhỉ
không nên dùng động cơ chạy bằng nước rồi nước cạn kiệt con người sống bằng gì
Johnny_Phuc
ĐẠI BÀNG
5 năm
@nhucongpro động cơ sử dụng hidro => đem đốt với oxi tạo ra thành nước lại 😃
Tứng LD
ĐẠI BÀNG
5 năm
Tách nước thành Hydro. Đem Hydro đốt cho xe chạy lại tạo ra nước => easy money 😁:D:D (just kidding)

Xu hướng

Bài mới









  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2024 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: Số 70 Bà Huyện Thanh Quan, P. Võ Thị Sáu, Quận 3, TPHCM
  • Số điện thoại: 02822460095
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019