Tình hình căng thẳng tiếp tục leo
thang ở Li-bi đã tác động khiến giá dầu quốc tế vượt qua mốc 100USD một
thùng. Trong thời điểm giá nhiên liệu tăng cao, người ta càng kỳ vọng
vào việc phát triển các nguồn nhiên liệu thay thế, đặc biệt là năng
lượng hy-đrô. Khi kết hợp với ô-xy, hy-đrô tạo ra nguồn năng lượng gấp
3 lần khí đốt và chuyển thành nước sau quá trình đốt cháy.
Điều này giúp hy-đrô trở thành một nguồn năng lượng sạch và cho hiệu quả cao. Nhưng một nhược điểm khó đưa vào sản xuất đại trà là hy-đrô không giữ được lâu. Tuy nhiên, gần đây, một nhóm các nhà khoa học Hàn Quốc đã phát triển một loại bình chứa hy-đrô hiệu suất lớn, mở ra triển vọng thúc đẩy quá trình thương mại hóa nhiên liệu hy-đrô.
Xe thử nghiệm chạy hy-đrô. Ảnh: newline
GS Moon Hoe-ri, thuộc Khoa Năng lượng xanh của Viện khoa học và công nghệ quốc gia Un-san, cho biết: “Một chiếc xe chạy bằng hy-đrô có thể đi được 300km với 4kg nhiên liệu hy-đrô. Cũng giống với xe chạy bằng xăng thông thường được bảo quản trong các thùng xăng, xe thân thiện môi trường này cũng cần phải trang bị thùng đựng nhiên liệu hy-đrô.
Và điều quan trọng nhất là tìm ra cách nén và bảo quản hy-đrô để sao cho nó không chiếm nhiều thể tích, có như thế thì mới đưa vào sử dụng đại trà được. Vì vậy, những gì mà nhóm nghiên cứu của tôi đã làm là phát triển một hợp chất giúp dự trữ hy-đrô với hiệu suất cao nhất”.
Chiếm 75% trong vũ trụ, hy-đrô có thể được bảo quản ở mọi hình thức như khí, lỏng và rắn. Nhưng ở thể lỏng, hy-đrô dễ nổ vì phải bảo quản ở nhiệt độ và áp suất cao, còn nếu bảo quản ở dạng khí thì không kinh tế vì không dự trữ được nhiều tính theo đơn vị mét khối. Bởi vậy, lựa chọn cuối cùng là tìm cách bảo quản hy-đrô ở thể rắn. GS Moon đã tìm ra chiếc chìa khóa của vấn đề này, đó là hợp chất ma-giê.
“Chúng tôi đã nghĩ ra ý tưởng sử dụng
kim loại ma-giê làm bình đựng hy-đrô. Ma-giê là nguyên tố nhiều thứ 7
hoặc 8 trong tự nhiên, rất nhẹ. Khi một phân tử hy-đrô gắn vào ma-giê,
phân tử đó sẽ vỡ ra thành các nguyên tử và hai nguyên tử hy-đrô sẽ kết
hợp với một nguyên tử ma-giê. Vì thế về bản chất, ma-giê sẽ trở thành
kho bảo quản hy-đrô với dung tích lưu trữ lên tới 7,3% khối lượng của
nó.
Nhưng vấn đề lớn nhất là ma-giê rắn chỉ hấp thụ và giải phóng hy-đrô ở nhiệt độ hơn 400 độ C. Chúng tôi đã giải quyết vấn đề này bằng cách kết hợp các hạt nhỏ ma-giê kích thước nano với hợp chất cao phân tử, từ đó nâng cao độ nhạy phản ứng với các phân tử hy-đrô và giúp tăng hiệu suất bảo quản hy-đrô”, GS Moon cho biết.
Ma-giê có thể được dùng làm bình chứa
hy-đrô với dung tích lớn. Nhưng quá trình hoạt động của nó lại cần
nguồn năng lượng riêng vì kích thước của nó càng lớn thì nhiệt độ hoạt
động càng cao và hơn nữa, bề mặt ma-giê cũng dễ bị ô-xy hóa.
Trong nghiên cứu của mình, GS Moon Hoe-ri đã thử cắt các hạt ma-giê thành các mẩu kích thước nano để có thể dễ dàng gắn vào hay lấy các nguyên tử hy-đrô ra ở nhiệt độ 200 hoặc 300 độ C, nhiệt độ hoạt động tối ưu với các pin nhiên liệu hy-đrô thông thường. Thêm vào đó, các hạt nano ma-giê được đưa vào đây qua các phản ứng tổng hợp cao phân tử mềm sẽ có tác dụng giúp chống ô-xy hóa sau một chu trình làm việc.
GS Moon cho rằng, vẫn còn nhiều thách
thức trước mắt như tìm ra cách để sản xuất đại trà hợp chất nano ma-giê
với hiệu suất ổn định và cải thiện phần trăm cân nặng: “Thực tế, muốn
thương mại hóa thì trước mắt phải giải quyết một số vấn đề.
Thứ nhất là phải có khả năng sản xuất đại trà hợp chất nano ma-giê. Thêm một vấn đề nữa, trọng lượng của bình chứa không là 6%. Nhưng muốn thương mại hóa thì cần phải cân nhắc cân nặng của toàn bộ hệ thống, làm sao để giảm được trọng lượng của hệ thống này”.
Theo QDND