Thế giới đang đứng trước yêu cầu giảm phát thải khí nhà kính độc hại cũng như sự chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch sang các dạng năng lượng thân thiện với môi trường và tái tạo. Hydrogen có tiềm năng trở thành một nguồn cung cấp năng lượng sạch và bền vững cho xã hội chúng ta.
Các tế bào nhiên liệu sử dụng hydro cung cấp một cơ chế hiệu quả và sạch để chuyển đổi năng lượng. Tuy nhiên, hydro hiện đang được sản xuất trong các nhà máy tập trung lớn sử dụng nhiên liệu hóa thạch, và do đó, không thể được coi là một nguồn năng lượng sạch.
Các nhà máy quy mô lớn cũng bị giảm khả năng mở rộng cho các hệ thống phân cấp, có nghĩa là hydro phải được vận chuyển bằng xe tải hoặc thông qua đường ống dẫn trên một khoảng cách dài. Những cách tiếp cận này hoặc tiêu thụ một lượng năng lượng khổng lồ hoặc đòi hỏi đầu tư tài chính lớn, làm cho sản xuất hydro tốn kém và cản trở việc sử dụng rộng rãi của nó như một nguồn năng lượng sạch.
Để giải quyết vấn đề này, dự án hệ thống OSH do EU tài trợ đề xuất phát triển một máy phát điện hydro theo yêu cầu (OSOD) nhỏ gọn dựa trên công nghệ xử lý đột phá. “Tầm nhìn của chúng tôi là thiết lập hydro như một nguồn chính cho năng lượng sạch ở châu Âu thông qua việc giới thiệu một công nghệ mới cho sản xuất và lưu trữ hydro”, điều phối viên dự án, ông Uwe Strohmeyer giải thích.
Công nghệ mới để sản xuất hydro sạch
Hệ thống RGH2 OSOD kết hợp một máy phát điện hydro và thiết bị lưu trữ trong một thiết bị duy nhất. Thiết bị này sử dụng hydrocacbon như khí sinh học, sinh khối hoặc khí tự nhiên, được đun nóng và trộn với hơi nước để tạo ra hydro ở độ tinh khiết cực cao, không yêu cầu phải có thêm quy trình làm sạch.
Hydrogen được lưu trữ an toàn trong một vật liệu, và theo yêu cầu nó được phân phối dưới dạng nhiên liệu trong trạm làm đầy hydro hoặc được sử dụng để tạo ra nhiệt và năng lượng. Quan trọng hơn, hệ thống OSOD có khả năng mở rộng và có thể được cấu hình để đáp ứng mọi yêu cầu – từ tỷ lệ nhỏ đến đơn vị lớn – để phù hợp với nhu cầu cá nhân. Điều này có nghĩa là nó phù hợp cho các quy trình công nghiệp cũng như cho việc cung cấp các loại xe chạy bằng pin nhiên liệu.
Một tính năng bổ sung nhưng quan trọng, hệ thống sẽ chuyển sang chế độ chờ khi nhu cầu thấp và sản xuất có thể được tiếp tục khi được yêu cầu. Hơn nữa, OSOD tránh được khâu vận chuyển hydro tốn kém và nguy hiểm từ các nhà máy sản xuất tập trung đến người tiêu dùng.
Tương lai của công nghệ
Ưu tiên của dự án là triển khai các hệ thống không tạo ra ô nhiễm không khí, phát thải bằng không hoặc ít phát thải đáng kể cho một thế giới tốt hơn. Theo kế hoạch kinh doanh và hợp nhất thị trường, các nhà nghiên cứu đã sẵn sàng xây dựng nhà máy nguyên mẫu hệ thống OSOD. Song song với đó, họ sẽ tiếp tục tối ưu hóa các thông số hoạt động và tăng cường sử dụng nguyên liệu tái tạo và đánh giá hiệu suất và hiệu quả của hệ thống.
Cơ sở hạ tầng năng lượng bền vững dựa trên hydro tái tạo được hỗ trợ đầy đủ bởi một mạng lưới liên kết với khách hàng, nhà cung cấp và đối tác nghiên cứu tiềm năng. Việc chế tạo thành công các tế bào nhiên liệu trong các ứng dụng cố định và di động dự kiến sẽ thúc đẩy thị trường các nguồn năng lượng sạch như hydro. “Chúng tôi tin tưởng rằng có một cơ hội kinh doanh vững chắc cho hệ thống OSOD trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau”, ông Uwe Strohmeyer nói. Quan trọng nhất, nó sẽ giúp giảm thiểu ảnh hưởng của con người đối với biến đổi khí hậu và đảo ngược tác động của sự nóng lên toàn cầu.
N.M.P (NASATI), theo https://cordis.europa.eu,