Giảng viên nghiên cứu lưu trữ hydro bằng vật liệu tự nhiên
Phát hiện sức hút mạnh của bề mặt carbon với khí hydro, tiến sĩ Nguyễn Xuân Thanh cùng cộng sự tìm cách lưu trữ hydro bằng vật liệu carbon có cấu trúc lỗ xốp.
Nghiên cứu thực hiện trong 2 năm khi tiến sĩ Thanh làm việc tại Đại học Queensland (Australia) dưới sự hướng dẫn của GS Suresh K. Bhatia - Trưởng nhóm nghiên cứu. Về nước công tác tại khoa kỹ thuật cơ khí, Đại học Việt Đức, ông theo đuổi nghiên cứu và công bố trên Physical Review Letters, tạp chí khoa học chuyên ngành của Hội Vật lý Mỹ.
Theo tiến sĩ Thanh, với hydro khó nhất là lưu trữ chúng vì đây là dạng năng lượng cao (high energy gas) rất khó để hóa lỏng. Hiện lưu trữ hydro thường sử dụng phương pháp hóa lỏng đến nhiệt độ 20K, tức khoảng âm 253 độ C, độ lạnh rất sâu. Do vậy thiết bị lưu trữ hydro cần sử dụng vật liệu có độ cách nhiệt cao. Vì thế, khối lượng vật liệu chứa hydro chiếm tỷ lệ rất lớn khoảng 93% tổng khối lượng, còn lại 7% lưu trữ hydro theo quy định của Bộ Năng lượng Mỹ. "Lưu trữ hydro cần công nghệ rất đặc biệt vốn tồn tại ở các quốc gia có trình độ khoa học kỹ thuật cao", tiến sĩ Thanh nói.
Tiến sĩ Nguyễn Xuân Thanh với giải thưởng nghiên cứu về carbon do Nhà xuất bản Elsevier trao tặng. (Ảnh: Hà An).
Thực tế carbon có thể lưu trữ điện tích trong cục pin đã được ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên, "cấu trúc lỗ xốp carbon giúp lưu trữ hydro dễ hơn các phương pháp truyền thống", tiến sĩ Thanh nói.
Theo quy trình nghiên cứu, than lỗ xốp được tạo ra từ các loại thực vật chứa cellulose, lignin như các loại cây gỗ, trúc, bèo, xơ dừa, vỏ trấu... Các vật liệu này được than hóa trong môi trường hiếm khí. Bước tiếp theo là hoạt hóa than sử dụng phương pháp vật lý bằng cách xử lý nhiệt trong môi trường không khí hoặc CO2, hơi nước và phương pháp hóa học dùng một axit, hay bazơ mạnh. Quá trình xử lý nhiệt giúp điều chỉnh kích thước, hình dạng và cấu trúc lỗ xốp theo ý muốn, tạo môi trường tối ưu cho việc lưu trữ hydro. Cấu trúc than hoạt hóa đạt yêu cầu cần phải chứa các lỗ xốp có kích thước nhỏ hơn 1nm sẽ tạo ra sức hấp dẫn mạnh với khí hydro, giúp khối lượng chúng trên một đơn vị thể tích tăng lên, làm tăng khả năng lưu trữ của lỗ xốp.
Ông Thanh cho biết, đây mới là các nghiên cứu với quy mô phòng thí nghiệm và chỉ tập trung vào khả năng lưu trữ hydro. Thực tế, lỗ xốp của carbon vốn rất phức tạp, khó điều chỉnh vì cấu trúc không hoàn chỉnh vốn có của than. Việc kiểm soát cấu trúc vật liệu lỗ xốp dựa trên tính chất để giúp chúng có khả năng lưu trữ tốt nhất, cần nghiên cứu chuyên sâu hơn nữa. Giải pháp kỹ thuật là lấy đi hiệu quả một lượng nhiệt lớn tỏa ra trong quá trình nạp hydro vào trong than để đảm bảo nhiệt độ lưu trữ (77K) cần phải được xem xét trong các nghiên cứu hướng ứng dụng.
Hydro vốn là năng lượng xanh vì khi sử dụng chất thải là nước, không phát ra khí thải gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, các ứng dụng của hydro trên thế giới chưa phổ biến, vì kỹ thuật sản xuất, lưu trữ nguồn năng lượng này rất khó, chi phí cao. Vì vậy ông Thanh cho rằng khi thành công trong việc giải quyết các vấn đề trên thì hướng ứng dụng của nghiên cứu rất rõ ràng trong việc tạo ra phương pháp lưu trữ hydro mới với carbon vốn là một loại vật liệu có sẵn, dễ kiếm và chi phí thấp hơn.
Mô hình "Chăn thả + điện mặt trời" - công nghệ và động vật chung sống đang phát triển ở Mỹ
Trong khi tìm kiếm lợi ích của công nghệ, con người cũng hy vọng sinh vật xung quanh có thể cùng tồn tại với nó. Gần đây, một số công ty năng lượng sạch Mỹ đã tìm ra các mô hình tuyệt vời.
Hướng dẫn cách chọn hoa ly chơi Tết nhiều lộc lá đầu năm
Nếu biết cách chăm sóc và đặc biệt là cách chọn hoa ly được những cành ly tươi mới, bình ly nhà bạn có thể trưng được từ 7-10 ngày vào lễ Tết.
Kỹ thuật trồng cây đu đủ sai quả quanh năm, ít sâu bệnh
Đu đủ không chỉ là loại quả có hương vị thơm ngon mà còn là phương thuốc quý giúp mọi người luôn khỏe mạnh. Kỹ thuật trồng cây đu đủ không khó có thể dễ dàng áp dụng cải thiện thu nhập gia đình.
Cách trồng cây quất trong chậu đơn giản nhất
Hàng năm cứ đến ngày tết là các gia đình lại đi mua sắm đào quất cũng bởi lẽ đó, quất ngon, quất đẹp. Vậy bạn có quan tâm đến kỹ thuật trồng cây quất trong chậu để sẵn sàng hái ra sử dụng không?
Kỹ thuật trồng hoa violet nở đúng dịp Tết chỉ vài bước đơn giản
Hoa violet có tên khoa học là Saintpaulia, tên tiếng Anh là African violet. Đây là một loài hoa đẹp dễ trồng, nở quanh năm mà không tốn công chăm sóc.
Những ứng dụng của kim loại Bạc từ quá khứ đến hiện tại
Bạc là một trong những kim loại linh hoạt nhất trên Trái đất, với sự kết hợp độc đáo giữa các công dụng như một kim loại quý và kim loại công nghiệp.
