Lò phản ứng hút nước biển để sản xuất hydro trên tàu

Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) phát triển phương pháp mới để sản xuất nhiên liệu hydro với nước biển và bã cà phê.

Phương pháp sản xuất hydro của MIT có thể ứng dụng để cung cấp năng lượng cho động cơ hoặc pin nhiên liệu trong các phương tiện hàng hải, New Atlas hôm 28/7 đưa tin. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Cell Reports Physical Science.


Hai nhà nghiên cứu MIT Aly Kombargi (trái) và Niko Tsakiris (phải) với lò phản ứng hydro mới. (Ảnh: Tony Pulson)

Hydro là một yếu tố quan trọng trong sứ mệnh khử carbon do đốt cháy sạch, giàu năng lượng và khi dùng cho pin nhiên liệu thì chỉ thải ra nước. Nhưng một trở ngại lớn là hydro khó bảo quản và vận chuyển vì những phân tử tí hon có xu hướng rò rỉ qua thùng chứa và đường ống. Điều này không chỉ gây thất thoát mà lượng hydro dư thừa còn có thể gây hại trong khí quyển.

Công nghệ mới của MIT giúp sản xuất hydro ngay tại chỗ. Thứ duy nhất cần vận chuyển và bảo quản là viên nhôm, ổn định và dễ sử dụng hơn nhiều. Khi thử nghiệm, một viên nhôm nặng 0,3 g đặt trong nước ngọt khử ion đã tạo ra 400 ml hydro chỉ trong 5 phút. Khi tăng quy mô, nhóm nghiên cứu ước tính 1 g viên nhôm có thể tạo ra tới 1,3 lít hydro. Điều này dựa trên việc nhôm phản ứng rất mạnh với oxy. Do đó, khi cho nhôm vào nước, nó nhanh chóng tước O khỏi H2O và để H2 thoát ra.

Nhóm nghiên cứu đã xử lý trước viên nhôm với hợp kim gali và indi, cho phép phản ứng kéo dài hơn. Có một nhược điểm là gali và indi rất hiếm và đắt, nhưng nhóm nghiên cứu phát hiện rằng thực hiện phản ứng trong dung dịch ion khiến hợp kim kết tụ thành dạng có thể vớt ra và tái sử dụng. Nước biển chính là một dung dịch ion.

Vấn đề tiếp theo là tốc độ phản ứng trong nước biển rất chậm. Nhóm nghiên cứu khắc phục bằng cách thêm bã cà phê, giúp rút ngắn thời gian đáng kể, từ 2 tiếng xuống chỉ còn 5 phút. Chìa khóa ở đây là imidazole, một hợp chất trong caffeine.


Phản ứng giữa viên nhôm và nước biển tạo ra khí hydro. (Video: MIT).

Nhóm chuyên gia cho rằng phương pháp mới đặt nền tảng cho một lò phản ứng hydro thiết thực, cung cấp năng lượng cho các phương tiện trên biển. "Phương pháp này rất thú vị với các phương tiện hàng hải như thuyền hoặc tàu ngầm vì không cần mang theo nước biển. Nước biển luôn có sẵn", Aly Kombargi, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.

Thử nghiệm đầu tiên sẽ diễn ra với một tàu lượn dưới nước nhỏ. Nhóm nghiên cứu ước tính, con tàu có thể chạy liên tục 30 ngày bằng cách bơm nước biển từ môi trường xung quanh qua một lò phản ứng chứa khoảng 18 kg viên nhôm.

"Chúng tôi đang chứng minh một phương pháp mới để sản xuất nhiên liệu hydro, không cần mang hydro mà mang theo nhôm. Tiếp theo, chúng tôi cần tìm ra cách ứng dụng cho xe tải, tàu hỏa, có thể cả máy bay. Có lẽ thay vì mang theo nước, chúng tôi sẽ chiết xuất nước từ hơi ẩm xung quanh để sản xuất hydro", Kombargi chia sẻ.

TIN CŨ HƠN
Ứng dụng lốp xe không hơi của NASA cho xe đạp

Ứng dụng lốp xe không hơi của NASA cho xe đạp

Startup Mỹ ứng dụng công nghệ do NASA phát triển cho robot sao Hỏa vào lốp xe đạp dưới mặt đất nhằm tăng độ bền và tính hiệu quả.

Đăng ngày: 27/10/2025
Súng laser mới của Trung Quốc có thể đốt cháy da trong 1 giây ở cự li 800 mét

Súng laser mới của Trung Quốc có thể đốt cháy da trong 1 giây ở cự li 800 mét

Theo South China Morning Post, súng trường laser mới này sẽ được sử dụng bởi các đội chống khủng bố trong lực lượng cảnh sát vũ trang của Trung Quốc.

Đăng ngày: 24/10/2025
Siêu du thuyền hình kim tự tháp lơ lửng trên biển

Siêu du thuyền hình kim tự tháp lơ lửng trên biển

Với cấu trúc hình kim tự tháp lơ lửng sát mặt nước, chiếc siêu du thuyền hạng sang tân tiến do kỹ sư người Anh thiết kế hứa hẹn đem đến trải nghiệm giống như một con tàu vũ trụ.

Đăng ngày: 22/10/2025
Hãng Sony giới thiệu máy nghe nhạc robot

Hãng Sony giới thiệu máy nghe nhạc robot

Tập đoàn điện tử Sony vừa giới thiệu tại Tokyo mẫu robot mới mang tên “Rolly” hình bầu dục nằm gọn trong lòng bàn tay và có thể phát nhạc vừa nhảy múa theo điệu nhạc phát ra.

Đăng ngày: 20/10/2025
Sản xuất xăng máy bay từ không khí và điện mặt trời, giấc mơ đã thành sự thật

Sản xuất xăng máy bay từ không khí và điện mặt trời, giấc mơ đã thành sự thật

Thay vì phải dựa vào nguồn khai thác từ nguyên liệu hóa thạch, giờ đây loại nhiên liệu phổ biến cho máy bay phản lực có thể sản xuất hoàn toàn sạch và không phát thải ra môi trường.

Đăng ngày: 19/10/2025
Top 10 mẫu xe lưỡng cư ấn tượng nhất trên thế giới

Top 10 mẫu xe lưỡng cư ấn tượng nhất trên thế giới

Xuất hiện đầu tiên vào Chiến tranh Thế giới thứ II, xe lưỡng cư là loại phương tiện vừa hoạt động trên bờ, vừa có thể vận hành dưới nước

Đăng ngày: 12/10/2025
Công nghệ tuabin mới hứa hẹn gây đột phá trong lĩnh vực năng lượng tái tạo

Công nghệ tuabin mới hứa hẹn gây đột phá trong lĩnh vực năng lượng tái tạo

Công ty Na Uy chuẩn bị thử nghiệm loại tuabin gió ngoài khơi mới, nó nổi trên mặt biển và được gắn trên một trục thẳng đứng quay theo hướng ngược nhau.

Đăng ngày: 11/10/2025
Khoa Học News