Kỷ lục mới về sản xuất hydro năng lượng mặt trời

28/09/2021
Các nhà khoa học Australia phát triển phương pháp mới giúp tăng hiệu suất sản xuất hydro từ năng lượng mặt trời với các vật liệu chi phí thấp.

Sản xuất hydro từ năng lượng mặt trời là một ngành công nghiệp sạch, có tiềm năng lớn để thúc đẩy sự phát triển bền vững trên toàn cầu. Tuy nhiên, phương pháp này thường không khả thi trong thực tiễn do chi phí sản xuất và vận hành quá cao. Các nhà nghiên cứu từ Đại học Quốc gia Australia và Đại học New South Wales đã lập kỷ lục thế giới mới về hiệu quả sản xuất hydro tái tạo từ năng lượng mặt trời bằng vật liệu giá rẻ. 

Nhóm các nhà khoa học đã đạt được hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời thành hydro là hơn 20%. Họ tập trung vào việc kết hợp pin mặt trời tandem (loại pin mặt trời có nhiều khớp nối) với vật liệu xúc tác giá rẻ để tách nước thành hydro và oxy qua quá trình điện phân.

Tiến sĩ Siva Karuturi thuộc Đại học Quốc gia Úc, đồng tác giả nghiên cứu cho biết phương pháp mới hợp nhất pin mặt trời với máy điện phân hydro thành một thiết bị có thể đem lại những cải tiến đáng kể về hiệu quả sản xuất, đồng thời giúp giảm chi phí. Nghiên cứu mới được xuất bản trên tạp chí Advanced Energy Materials. "Loại máy điện phân tập trung thường chạy bằng điện lưới, màng ngăn và các điện cực được xếp chồng lên nhau với số lượng lớn, thường là hàng trăm chiếc, để đạt công suất sản xuất mong muốn. Điều này tạo ra một hệ thống phức tạp", theo tiến sĩ Karuturi. 

Trong điện phân quang điện (PV) trực tiếp, một đơn vị điện cực và màng có thể được kết hợp trực tiếp với các tế bào PV thành một mô-đun hydro năng lượng mặt trời đơn giản hóa, loại bỏ nhu cầu về cơ sở hạ tầng điện và máy điện phân, dẫn đến chuyển đổi năng lượng cao hơn và chi phí thấp hơn.

Nhóm nghiên cứu ước tính thiết kế mới của họ có thể giảm chi phí sản xuất hydro tái tạo xuống còn 2,3 USD/kg, phù hợp với các mục tiêu do Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đặt ra. Đây là một tín hiệu đáng mừng khi thế giới đang phấn đấu để đạt được mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050. 

Nguồn: Interesting Engineering
Xử lý tin: Phương Hà



Tags:
Tin liên quan