Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhanven, Hoa Kỳ và các cộng sự đã chế tạo một chất xúc tác mới chuyển đổi ngược khí hydro và CO2 thành một chất lỏng trong các điều kiện rất ấm áp. Nghiên cứu có thể dẫn tới các phương pháp hiệu quả để lưu giữ và vận chuyển hydro an toàn để sử dụng làm nhiên liệu thay thế.
Hydro được xem là nhiên liệu hấp dẫn vì nó có thể được chuyển đổi thành năng lượng mà không sản sinh ra các sản phẩm độc hại hoặc các khí nhà kính. Tuy nhiên, việc lưu giữ và vận chuyển hydro vẫn còn khó khăn hơn so với các các nhiên liệu hydrocacbon dạng lỏng. Công trình nghiên cứu mới dựa vào các nỗ lực để kết hợp hydro với CO2 để tạo thành dung dịch axit formic lỏng mà có thể vận chuyển bằng cách sử dụng loại thiết bị tương tự như dùng để vận chuyển xăng, dầu.
Etsuko Fujita, chuyên gia hóa học tại Đại học Brookhaven cho rằng đây không phải là chất xúc tác đầu tiên có khả năng thực hiện phản ứng này nhưng là chất xúc tác đầu tiên hoạt động ở nhiệt độ phòng trong một dung dịch khí (nước) dưới điều kiện áp suất khí quyển và có thể cho phản ứng diễn ra theo hướng tiến lên hoặc ngược lại phụ thuộc vào độ axit của dung dịch.
James Muckerman, đồng tác giả nghiên cứu nhấn mạnh axit formic dạng lỏng cũng được sử dụng trực tiếp trong pin nhiên liệu axit formic.
Mới đây, nhóm các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhanven đã tiến hành các nghiên cứu thực nghiệm và nghiên cứu lý thuyết để tìm hiểu chuỗi các bước hóa học qua đó các chất xúc tác này chuyển đổi H2 và CO2 thành axit formic. Mục tiêu là chế tạo các chất xúc tác mới có hiệu suất cải tiến.
Kết quả thử nghiệm cho thấy hiệu suất xúc tác cao hơn đối với việc lưu giữ và giải phóng H2 trong các điều kiện phản ứng rất ấm. Đối với phản ứng kết hợp CO2 với H2, các nhà khoa học đã quan sát thấy số vòng quay mạnh hơn ở nhiệt độ phòng và điều kiện môi trường áp suất xung quanh; đối với việc phân tích xúc tác axit formic để giải phóng hydro, tốc độ xúc tác nhanh hơn so với bất cứ báo cáo nào trước đây.
Hỗn hợp khí áp suất cao tái sinh (H2 và CO2) hoàn toàn tinh khiết; quan trọng là không phát hiện thấy CO, chất không tinh khiết có thể làm hỏng pin nhiên liệu và sau đó giảm tuổi thọ pin. Do đó, phương pháp lưu giữ và tái tạo hydro sẽ được sử dụng trong các pin nhiên liệu hydro.
Cần nỗ lực nhiều hơn để tối ưu hóa quy trình lưu giữ hydro bằng cách sử dụng một số chất xúc tác có nguyên tắc thiết kế tương tự.
Hoahocngaynay.com
Nguồn NASATI/Physorg
