Đột phá mới: Điện phân nước thành hydro ở nhiệt độ phòng

Nghiên cứu mới được xem là bước tiến đầy hứa hẹn trong lĩnh vực năng lượng sạch.

Nhiên liệu hydro hứa hẹn sẽ là một nguồn năng lượng sạch và dồi dào trong tương lai. Dẫu vậy, các nhà khoa học hiện nay chưa thể tìm ra cách để sản xuất ra chúng một cách thiết thực và phù hợp chi phí, mà không sử dụng đến nguồn nhiên liệu hóa thạch.

Để giải quyết vấn đề nêu trên, các nhà khoa học tới từ Đại học California, Santa Cruz (UCSC) đã giới thiệu một công trình nghiên cứu mới, có thể đóng vai trò như một bước đầy tiến hứa hẹn trong lĩnh vực năng lượng sạch.

Theo mô tả, phương pháp này tương đối đơn giản do liên quan đến các hạt nano nhôm có khả năng tách oxy khỏi phân tử nước và để lại khí hydro. Chìa khóa của phương pháp nằm ở việc sử dụng kim loại gali để tạo ra phản ứng điện phân liên tục với nước.

Các nhà nghiên cứu cho biết phản ứng giữa nhôm-gali và nước vốn dĩ đã được biết đến trong nhiều thập kỷ. Tuy nhiên ở đây, họ đã sử dụng một vài phương thức để tối ưu hóa và nâng cao chúng.

Cụ thể, với sự trợ giúp của kỹ thuật quét kính hiển vi điện tử và nhiễu xạ tia X, các nhà nghiên cứu đã có thể tìm ra hỗn hợp nhôm và gali tốt nhất để tạo ra hydro với hiệu suất rất cao, lên tới 3:1.


Bọt khí hydro được tạo ra từ phản ứng giữa nước với hỗn hợp nhôm-gali. (Ảnh: Science Alert).

Ngoài ra, hợp kim giàu gali cũng làm nhiệm vụ kép trong việc loại bỏ lớp phủ oxit nhôm (thông thường sẽ ngăn chặn phản ứng với nước), cũng như tạo ra các hạt nano nhôm cho phép phản ứng diễn ra nhanh hơn.

"Tôi chưa từng thấy bất cứ điều gì giống như vậy", Scott Oliver, nhà khoa học vật liệu tại UCSC cho biết. "Gần như không cần bất kỳ đầu vào năng lượng nào, thử nghiệm vẫn tạo ra được rất nhiều hydro".

Được biết, quá trình này đã thành công khi tạo ra một lượng lớn hydro và tất cả đều diễn ra ở nhiệt độ phòng. Nguồn nhiên liệu cho phản ứng cũng tương đối dễ kiếm, và có thể lưu trữ trong ít nhất 3 tháng ở nhiệt độ bình thường.

Đặc biệt, gali có thể được thu hồi và tái sử dụng nhiều lần mà không bị mất tác dụng. Trong khi đó, nhôm là kim loại khá phổ biến, có thể lấy từ các vật liệu tái chế.

Không chỉ vậy, phương pháp được cho là hoạt động tốt với bất kỳ nguồn nước nào, bao gồm cả nước thải và nước biển.

TIN CŨ HƠN
Ý nghĩa và những điều thú vị về vòng nguyệt quế Giáng sinh

Ý nghĩa và những điều thú vị về vòng nguyệt quế Giáng sinh

Mỗi năm khi mùa Giáng sinh về người ta thường hay trang hoàng nhà cửa bằng cây thông và những bông hoa tuyết lấp lánh. Bên cạnh đó một chiếc vòng nguyệt quế treo trước cửa cũng được xem là vật không thể thiếu.

Đăng ngày: 04/12/2025
Bài toán siêu khó tồn tại hàng thập kỷ đã được giải, đáp án nặng tới 200TB

Bài toán siêu khó tồn tại hàng thập kỷ đã được giải, đáp án nặng tới 200TB

Dung lượng khổng lồ chỉ để chứa lời giải cho một bài toán. Thực sự bài toán đó khó vậy sao?

Đăng ngày: 04/12/2025
Làm thế nào mà động cơ phản lực của máy bay có thể hoạt động trong mưa lớn và băng giá?

Làm thế nào mà động cơ phản lực của máy bay có thể hoạt động trong mưa lớn và băng giá?

Làm thế nào để loại bỏ nước khỏi động cơ phản lực trong điều kiện trời mưa? Mưa hoặc tuyết xâm nhập có ảnh hưởng đến hiệu suất của động cơ phản lực không?

Đăng ngày: 04/12/2025
Trải nghiệm trên cây cầu cao tốc dài nhất thế giới: Tài xế sợ

Trải nghiệm trên cây cầu cao tốc dài nhất thế giới: Tài xế sợ "cứng người", sản phụ đẻ rơi trên cầu

Cầu Hồ Pontchartrain là cây cầu liên tục dài nhất thế giới bắc qua mặt nước, dài 38,35 km và có khoảng 9.500 trụ bêtông.

Đăng ngày: 02/12/2025
Bẻ cong nòng súng có thể làm chuyển hướng viên đạn, thật hay đùa?

Bẻ cong nòng súng có thể làm chuyển hướng viên đạn, thật hay đùa?

Không hề hư cấu, hóa ra bẻ cong đường đạn theo nòng súng là có thật.

Đăng ngày: 01/12/2025
Vì sao trái bóng ở mỗi kì World Cup lại khác nhau?

Vì sao trái bóng ở mỗi kì World Cup lại khác nhau?

Thực tế, tất cả những thay đổi được áp dụng mỗi năm đều không phải là tốt nhất và thậm chí nó còn gây ra thêm vấn đề.

Đăng ngày: 01/12/2025
Những sinh vật bí ẩn trên Trái đất khiến giới khoa học đau đầu vì không thể phân loại cho chúng

Những sinh vật bí ẩn trên Trái đất khiến giới khoa học đau đầu vì không thể phân loại cho chúng

Chúng không phải vi khuẩn, động vật hay nấm, bất kì nhánh sinh học nào được xác định bởi Darwin đều không có chỗ cho chúng, và thực sự những loài sinh vật Trái Đất này đã thành công trong việc khiến các nhà khoa học đau đầu vì không thể phân loại cho chúng.

Đăng ngày: 01/12/2025
Khoa Học News