Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học Tài nguyên Bền vững RIKEN tại Nhật Bản đã đạt được bước đột phá trong việc sản xuất nhiên liệu hydro, một giải pháp thay thế tiềm năng cho nhiên liệu có gốc dựa trên carbon.
Hiện nay, quy trình sản xuất hydro cần một chất xúc tác để phá vỡ các liên kết phân tử của nước và giải phóng hydro. Chất xúc tác tốt nhất trong số những chất được phát hiện cho đến nay là iridium. Tuy nhiên, iridium khan hiếm và đắt tiền, đặt ra thách thức cho việc tăng quy mô sản xuất loại nhiên liệu này. Theo các nhà khoa học, chất này hiếm đến mức ước tính cần 40 năm sản lượng iridium để nâng quy mô sản xuất hydro toàn cầu lên quy mô Terawatt (TW).
Các nhà nghiên cứu tại RIKEN đã phát hiện ra rằng bằng cách kết hợp mangan vào chất xúc tác, họ có thể giảm đáng kể hàm lượng iridium cần thiết, lên tới 95% mà không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất hydro. Đây là một nghiên cứu rất có ý nghĩa, mở đường cho quy trình sản xuất nhiên liệu hydro với giá thành rẻ hơn và có tính bền vững cao.
Với việc nước bao phủ tới 70% bề mặt Trái Đất, hydro trở thành nguồn nhiên liệu hấp dẫn. Tuy nhiên, các phương pháp chiết xuất hydro hiện tại chưa thể cạnh tranh với tốc độ sản xuất năng lượng dựa trên nhiên liệu hóa thạch. Để thay thế nhiên liệu hóa thạch, các phương pháp sản xuất năng lượng thay thế và thân thiện với môi trường phải đáp ứng được mức sản xuất năng lượng toàn cầu lên tới khoảng 18 TW. Tuy nhiên, việc triển khai các phương pháp này ở quy mô công nghiệp có thể mất đến vài năm.
Phương pháp thêm mangan oxit vào chất xúc tác đã đạt được một số thành công ban đầu, trong đó có việc ổn định quá trình sản xuất hydro ở mức cao. Cụ thể, các nhà nghiên cứu đã đạt được khả năng sản xuất hydro bền vững trong hơn 3.000 giờ với hiệu suất 82% khi sử dụng chất xúc tác này.
Theo đồng tác giả Ailong Li, thành công trên là nhờ sự tương tác bất ngờ giữa oxit mangan và iridium, tạo ra iridium có hoạt tính cao ở trạng thái oxy hóa +6 hiếm gặp. Nhóm nghiên cứu tin rằng chất xúc tác của họ có thể dễ dàng áp dụng cho các ứng dụng trên thực tế, có khả năng làm tăng công suất của các máy điện phân màng trao đổi proton hiện tại.
Trong tương lai, các nhà nghiên cứu sẽ lên kế hoạch hợp tác với các đối tác trong ngành để cải thiện hơn nữa chất xúc tác iridium-mangan, đồng thời khám phá các cách khác nhau để giảm hơn nữa lượng iridium cần thiết.
Liên quan đến nhiên liệu hydro, Tổng cục Bảo tồn Năng lượng và Năng lượng mới, tái tạo thuộc Bộ Năng lượng và Tài nguyên Khoáng sản Indonesia đã công bố kế hoạch thử nghiệm sử dụng hydro cho vận hành xe buýt, xe tải và các phương tiện hạng nặng khác.
Người đứng đầu Tổng cục Bảo tồn Năng lượng và Năng lượng mới, tái tạo, Eniya Listiani Dewi cho biết, bên cạnh các phương tiện chạy bằng nhiên liệu sinh học và điện (EV), các phương tiện chạy bằng hydro sẽ đóng vai trò quan trọng trong tương lai của phương tiện giao thông thân thiện với môi trường.
Trên thực tế, việc phát triển xe điện ở Indonesia vẫn phải đối mặt với một số thách thức và tiến triển với tốc độ chậm hơn so với kế hoạch của chính phủ. Trong khi một sáng kiến quan trọng nhằm chuyển đổi xe máy thông thường thành xe đạp điện đã không đạt được mục tiêu đề ra.
Ông Rachmat Kaimuddin, Thứ trưởng phụ trách giao thông và cơ sở hạ tầng của Bộ Điều phối các vấn đề hàng hải và đầu tư, cho biết việc thiếu các trạm sạc là một vấn đề của tình trạng trên, nhưng không đáng kể vì thực tế Indonesia chưa có nhiều ô tô điện. Vấn đề có thể là còn thiếu các mẫu ô tô giá cả phải chăng cho những người mua tiềm năng.
Chiến lược hydro quốc gia của Bộ Năng lượng và Tài nguyên khoáng sản quy định việc tăng cường sử dụng hydro carbon thấp trong giao thông vận tải đến năm 2060. Theo chiến lược này, tỷ lệ xe buýt sử dụng nhiên liệu sạch sẽ ngày càng tăng và đến năm 2060 sẽ có 20% trong tổng số xe buýt của Indonesia được chuyển sang sử dụng năng lượng hydro, đòi hỏi phải tăng lượng nhiên liệu hydro trên toàn quốc.
