Sản xuất hiđrô từ ánh sáng mặt trời và etanol
Nhóm các nhà khoa học thế giới đã công bố thành công trong việc tạo ra hiđrô ở nhiệt độ và áp suất thường bằng cách sử dụng kết hợp ánh sáng mặt trời và etanol.
Theo nhóm các nhà
nghiên cứu thuộc Đại học Politècnica de Catalunya, Tây Ban Nha, Đại học
Aberdeen của Scotland và Đại học Auckland của New Zealand, phương pháp này rẻ
tiền, sản xuất ra sản lượng lớn hơn và vì không yêu cầu nhiệt độ hay áp suất
cao nên phương pháp này sử dụng ít năng lượng hơn các phương pháp thông thường.
Quy trình bắt đầu bằng
việc cho một chất xúc tác quang học mạnh và etanol vào thùng chứa, sau đó lắc
hỗn hợp đồng thời chiếu ánh sáng cực tím vào. Chất bán dẫn TiO2
trong thùng chứa sẽ tạo ra điện tử khi tiếp xúc với ánh sáng, và các điện tử
này sẽ được thu bởi các phần tử nano kim loại vàng trong chất xúc tác. Các điện
tử được thu giữ tiếp tục phản ứng với phân tử rượu của etanol, tạo ra hiđrô.
Trong khi sản lượng hiđrô
phụ thuộc vào lượng chất quang xúc tác được sử dụng và kích thước của diện tích
tiếp xúc với ánh sáng, các nhà nghiên cứu đã có thể sản xuất tới 5 lit hiđrô/1
kg chất quang xúc tác trong thời gian 1 phút. Các nhà khoa học tin rằng nếu sử
dụng 9kg (tương đương 19,84 lbs) chất quang xúc tác, và sau đó hiđrô được chết
tạo thành pin nhiên liệu, sẽ có thể tạo ra 3 kW điện đủ để đáp ứng nhu cầu của
một hộ gia đình thông thường.
Do không yêu cầu áp suất
và nhiệt độ cao, hệ thống này sử dụng ít nhiên liệu hơn các phương pháp thông
thường.
Đây không phải lần đầu
tiên ánh sáng mặt trời được sử dụng để tạo ra hiđrô. Trong khi một số công nghệ
khác phần lớn dựa vào nước, các nhà nghiên cứu khẳng định rằng các công nghệ
này sẽ yêu cầu các vật liệu thứ cấp đắt tiền khác, và sản lượng tạo ra thì
không nhiều. Ngược lại, etanol tương đối rẻ và được tạo ra từ nguồn nhiên liệu
tái tạo từ thực vật. Chất xúc tác quang học cũng là nhiên liệu khá kinh tế vì
phần tử vàng trong chất này rất nhỏ.
Nhóm nghiên cứu đang trong
đợi vào việc chế tạo ra lò phản ứng để có thể tạo ra hiđrô cung cấp điện cho hộ
gia đình.
Nghiên cứu được công bố
trên tạp chí Nature Chemistry.