Sản xuất hydro từ nhựa thải

Hydro được xem là giải pháp thay thế triển vọng cho nhiên liệu hóa thạch, nhưng các phương pháp thông dụng phát thải quá nhiều CO₂ hoặc quá đắt đỏ. Vì thế, các nhà nghiên cứu tại Đại học Rice, Hoa Kỳ đã tìm ra phương mới ít phát thải để khai thác hydro từ rác thải nhựa.

Kevin Wyss, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chuyển đổi nhựa thải, bao gồm cả nhựa thải hỗn hợp không cần phân loại hoặc rửa sạch, thành khí hydro hiệu quả cao và graphene có giá trị cao. Nếu graphene được bán với giá chỉ bằng 5% giá trị thị trường hiện nay (tức là giảm giá 95%), hydro sạch có thể được sản xuất miễn phí".

Hydro “xanh” được tạo ra bằng cách sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo để tách nước thành hai phần, có giá khoảng 5 USD cho chỉ hơn 2 pound. Mặc dù giá thành rẻ hơn nhưng hầu hết trong số gần 100 triệu tấn hydro được sử dụng trên toàn cầu vào năm 2022 đều có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch. Quá trình sản xuất khí này thải ra khoảng 12 tấn CO₂ trên mỗi tấn hydro.

James Tour, Giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật nano và là đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: “Dạng hydro chính được sử dụng hiện nay là hydro “xám”, được sản xuất thông qua quá trình nhiệt hóa metan bằng hơi nước (steam-methane reforming) gây phát thải nhiều CO₂. Nhu cầu hydro sẽ tăng vọt trong vài thập kỷ tới, do đó, không thể tiếp tục sản xuất hydro theo cách chúng ta đã làm cho đến nay, nếu chúng ta nghiêm túc về việc đạt được mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050”.

Các nhà nghiên cứu đã cho các mẫu chất thải nhựa tiếp xúc với nhiệt Joule nhanh trong khoảng 4 giây, đưa nhiệt độ của chúng lên tới 3.100 độ Kelvin. Quá trình này làm bay hơi hydro trong nhựa, để lại graphene, vật liệu cực kỳ nhẹ, bền được tạo thành từ một lớp nguyên tử cacbon.

Các nhà khoa học hy vọng nghiên cứu sẽ cho phép sản xuất hydro sạch từ chất thải nhựa, giúp giải quyết các vấn đề môi trường lớn như ô nhiễm nhựa và sản xuất hydro gây phát thải nhiều khí nhà kính.

Vista.gov.vn