Lò phản ứng năng lượng mặt trời biến nước thành hydro

Trong thử nghiệm, lò phản ứng mới tạo ra khoảng 500 gram hydro mỗi ngày, đáp ứng khoảng 1/2 nhu cầu điện của hộ gia đình 4 người.

Các kỹ sư tại Viện Công nghệ Liên bang Lausanne (EPFL) chế tạo và thử nghiệm thành công một lò phản ứng năng lượng mặt trời có thể sản xuất hydro từ ánh sáng mặt trời và nước, New Atlas hôm 17/4 đưa tin. Hệ thống mới không chỉ đạt hiệu quả cao trong việc sản xuất hydro mà còn thu giữ các phụ phẩm gồm oxy và nhiệt để sử dụng. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Nature Energy.

Lò phản ứng năng lượng mặt trời biến nước thành hydro
Đĩa parabol đóng vai trò quan trọng trong lò phản ứng năng lượng mặt trời giúp sản xuất hydro. (Ảnh: EPFL)

Hydro đóng vai trò quan trọng trong năng lượng tái tạo. Một trong những cách hiệu quả nhất để sản xuất hydro là tách nước thành các phân tử cấu thành. Việc thực hiện quá trình này bằng năng lượng mặt trời được gọi là quang hợp nhân tạo.

Lò phản ứng của EPFL trông giống đĩa vệ tinh và hoạt động theo nguyên lý tương tự - diện tích bề mặt cong lớn thu nhận càng nhiều ánh sáng càng tốt và tập trung ánh sáng vào thiết bị nhỏ treo lơ lửng ở giữa. Trong trường hợp này, chiếc đĩa thu nhiệt từ mặt trời và tập trung nhiệt khoảng 800 lần vào một lò phản ứng quang điện hóa. Nước được bơm vào lò phản ứng này và tại đây, năng lượng mặt trời giúp phân tách các phân tử nước thành hydro và oxy.

Lò phản ứng giữ lại hai phụ phẩm của quá trình sản xuất hydro thường bị lãng phí là oxy và nhiệt. Oxy có thể dùng trong các bệnh viện hoặc cho công nghiệp, còn nhiệt được truyền qua bộ trao đổi nhiệt, có thể giúp đun nước hoặc sưởi ấm các tòa nhà.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm lò phản ứng tại cơ sở của EPFL trong hơn 13 ngày, vào tháng 8/2020, tháng 2 và tháng 3/2021, để hiểu cách thức hoạt động của nó trong những điều kiện thời tiết khác nhau. Hiệu suất chuyển hóa năng lượng mặt trời - hydro đạt mức trung bình trên 20%, tạo ra khoảng 500 gram hydro mỗi ngày. Nhóm nghiên cứu cho biết, với sản lượng này, trong hơn một năm, hệ thống có thể cung cấp năng lượng cho 1,5 xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro (với quãng đường di chuyển trung bình) hoặc đáp ứng khoảng 1/2 nhu cầu điện của một hộ gia đình 4 người.

"Với công suất đầu ra hơn 2 kW, chúng tôi đã phá vỡ mức trần 1 kW cho lò phản ứng thí điểm trong khi vẫn duy trì hiệu suất cao kỷ lục ở quy mô này. Mức sản xuất hydro đạt được trong nghiên cứu mới cho thấy bước tiến đáng khích lệ trong việc thương mại hóa công nghệ này", Sophia Haussener, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.

Nhóm nghiên cứu dự định xây dựng một nhà máy thí điểm công suất vài trăm kW tại một cơ sở sản xuất kim loại. Hydro sẽ được dùng để ủ kim loại, nhiệt dùng để đun nóng nước còn oxy cung cấp cho các bệnh viện gần đó.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Trung Quốc đứng đầu thế giới về xây tổ máy điện hạt nhân

Trung Quốc đứng đầu thế giới về xây tổ máy điện hạt nhân

Trung Quốc dẫn đầu về số lượng tổ máy điện hạt nhân đang xây, theo sách xanh do Hiệp hội Năng lượng Hạt nhân Trung Quốc công bố hôm 26/4.

Đăng ngày: 28/04/2023
Dự án cầu treo dài nhất thế giới gây tranh cãi gần 200 năm

Dự án cầu treo dài nhất thế giới gây tranh cãi gần 200 năm

Sau hàng thế kỷ, ý tưởng về một cây cầu bắc dài 3.300 m qua eo biển Messina, nối Sicily và đất liền Italy vẫn gây tranh cãi và khả năng trở thành thực còn gặp nhiều khó khăn.

Đăng ngày: 27/04/2023
Bãi gửi xe đạp dưới nước ở Hà Lan khiến cả thế giới chú ý

Bãi gửi xe đạp dưới nước ở Hà Lan khiến cả thế giới chú ý

Dự án hầm để xe đạp độc đáo dưới nước khởi công vào năm 2019, đã chính thức được đi vào hoạt động, giải quyết hiệu quả vấn đề cảnh quan lộn xộn của Amsterdam, Hà Lan.

Đăng ngày: 26/04/2023
Cơ sở lưu trữ năng lượng bằng gạch nặng 24 tấn

Cơ sở lưu trữ năng lượng bằng gạch nặng 24 tấn

Công ty Energy Vault động thổ xây hai cơ sở ở Texas (Mỹ) và bắc Thượng Hải (Trung Quốc) lưu trữ năng lượng bằng cách nâng hàng trăm khối gạch nặng 24 tấn làm từ đất nén.

Đăng ngày: 26/04/2023
Châu Âu xây máy gia tốc hạt mạnh ngang 10 triệu cú sét đánh

Châu Âu xây máy gia tốc hạt mạnh ngang 10 triệu cú sét đánh

Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu đang tiến hành những bước đầu tiên nhằm xây dựng máy gia tốc hạt khổng lồ mới nhằm mục đích nghiên cứu chụp ảnh y khoa và điều trị ung thư.

Đăng ngày: 25/04/2023
Thiết kế trạm vũ trụ 3 tầng của Airbus

Thiết kế trạm vũ trụ 3 tầng của Airbus

Trạm vũ trụ tương lai sẽ có nhà kính và tầng ly tâm để giảm bớt ảnh hưởng của điều kiện không trọng lực.

Đăng ngày: 22/04/2023
Những điều kinh ngạc ở nơi từng là căn cứ hạt nhân tuyệt mật của Trung Quốc

Những điều kinh ngạc ở nơi từng là căn cứ hạt nhân tuyệt mật của Trung Quốc

Trung Quốc từng có nhiều công trình tuyệt mật trong lịch sử và một trong số đó là căn cứ hạt nhân 816 ở ngoại ô Trùng Khánh.

Đăng ngày: 21/04/2023
Tiêu điểm
Khoa Học News