Các nhà nghiên cứu - trường Đại học Houston (UH) đã tìm thấy một chất xúc tác có thể nhanh chóng tạo ra hydro từ nước bằng cách sử dụng ánh sáng mặt trời, có khả năng tạo ra một nguồn năng lượng tái tạo và sạch.
 

Nghiên cứu sử dụng các hạt nano coban để phân tách nước thành hydro và oxy, được công bố trên Nature Nanotechnology.

Jiming Bao là tác giả chính của nghiên cứu và là một phó giáo sư của Khoa kỹ thuật máy tính và điện học tại trường Đại học Houston (UH) cho biết nghiên cứu đã phát hiện ra một chất xúc tác quang mới và chứng minh tiềm năng của công nghệ nano.

Bao cho biết các thí nghiệm phân tách nước bằng chất xúc tác quang đã được thử nghiệm từ những năm 1970, nhưng đây là lần đầu tiên sử dụng oxit coban và nước trung tính dưới ánh sáng với hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao mà không cần chất đồng xúc tác hoặc hóa chất. Dự án này thuộc nhóm nghiên cứu từ UH và trường Đại học bang Sam Houston, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, Đại học bang Texas, và Đại học Tứ Xuyên.

Các nhà nghiên cứu chuẩn bị các hạt nano theo hai cách là bào mòn bằng tia laser với tần số cao và bào mòn cơ học. Mặc dù có sự khác biệt giữa 2 loại hạt này nhưng chúng hoạt động hiệu quả như nhau.

Sử dụng các nguồn ánh sáng khác nhau, từ  tia laser đến ánh sáng trắng mô phỏng quang phổ mặt trời. Bao cho biết, ông hy vọng các phản ứng hoạt động như nhau với ánh sáng mặt trời tự nhiên.

Một khi bổ sung các hạt nano và tác động của ánh sáng thì nước tách ra thành hydro và oxy gần như ngay lập tức, tạo hydro gấp 2 lần oxy, như mong đợi tỷ lệ hydro:oxy là 2:1 trong các phân tử nước H₂O, Bao cho biết.

Thí nghiệm này có tiềm năng cho nguồn nhiên liệu tái tạo, nhưng với một tỉ lệ hiệu suất chuyển đổi khoảng 5 phần trăm, tỷ lệ này vẫn còn quá thấp để có khả năng thương mại. Bao đề nghị một tỷ lệ hiệu quả khả thi hơn sẽ là khoảng 10 phần trăm, có nghĩa là 10 phần trăm của năng lượng mặt trời sẽ được chuyển đổi thành năng lượng hóa học hydro bởi quá trình này.

Các vấn đề khác vẫn cần được giải quyết cũng như để giảm chi phí và mở rộng tuổi thọ của các hạt nano oxit coban, các nhà khoa học thấy các hạt nano này trở nên vô hiệu hóa sau khoảng một giờ phản ứng.

Bao cho biết hướng nghiên cứu sắp tới xoay quanh vấn đề tại sao các hạt nano oxit cobatl có tuổi thọ ngắn như vậy, và các vấn đề liên quan đến tính chất hóa học và điện tử của vật liệu.

Quyên Đặng - Canthostnews, Theo ScienceDaily