Hàn Quốc phát triển pin nước biển từ urê, gỗ thải

14:20, 11/03/2025

Các nhà khoa học Hàn Quốc phát triển chất xúc tác pin nước biển từ urê và gỗ thải, giúp giảm chi phí, tăng hiệu suất, mở ra hướng đi mới cho lưu trữ năng lượng.

Các nhà khoa học tại Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Ulsan (UNIST), Hàn Quốc, vừa phát triển thành công chất xúc tác chi phí thấp cho pin nước biển, có hiệu suất tương đương với bạch kim - kim loại quý vốn được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực này.

Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Dong Woog Lee, Trường Năng lượng và Kỹ thuật Hóa học của UNIST, dẫn đầu đã kết hợp urê với lignin – một sản phẩm phụ từ ngành công nghiệp giấy và nhiên liệu sinh học – để tạo ra chất xúc tác hiệu quả cao. Kết quả thử nghiệm cho thấy, khi áp dụng chất xúc tác này vào điện cực pin nước biển, hiệu suất phóng điện đạt mức ngang bằng với bạch kim nhưng với chi phí thấp hơn đáng kể.

Giải pháp tối ưu hóa hiệu suất pin nước biển

Pin nước biển được đánh giá là công nghệ lưu trữ năng lượng tiềm năng nhờ khả năng khai thác nguồn nước biển dồi dào làm vật liệu cực âm. Tuy nhiên, tốc độ phản ứng điện hóa chậm và quá thế cao (overpotential) là những rào cản chính đối với tính ứng dụng thực tế. Do đó, việc phát triển chất xúc tác chi phí thấp nhưng hiệu quả cao đóng vai trò quan trọng trong tiến trình thương mại hóa.

Các nhà khoa học Hàn Quốc phát triển chất xúc tác pin nước biển từ urê và gỗ thải, giúp giảm chi phí, tăng hiệu suất, mở ra hướng đi mới cho lưu trữ năng lượng

Các kim loại quý như bạch kim từ lâu đã được sử dụng làm chất xúc tác trong pin nước biển, nhưng giá thành đắt đỏ khiến việc mở rộng quy mô gặp khó khăn. Giải pháp của nhóm nghiên cứu UNIST chính là sử dụng lignin và urê – những nguyên liệu giá rẻ, dễ tiếp cận. Lignin chiếm khoảng 15-35% thành phần gỗ, trong khi urê – giàu nitơ – có sẵn trong nước thải công nghiệp. Khi nung nóng hai hợp chất này đến 800°C, các nhà khoa học đã tạo ra một chất xúc tác có khả năng giảm đáng kể quá áp trong pin nước biển, giúp tăng tốc độ phóng điện.

Thử nghiệm cho thấy, mật độ công suất tối đa của pin nước biển sử dụng chất xúc tác này đạt 15,76 mW/cm², gần bằng mức 16,15 mW/cm² của bạch kim. Điều này đồng nghĩa với việc tỷ lệ năng lượng được sử dụng hiệu quả trong quá trình phóng điện được nâng cao, mở ra cơ hội thương mại hóa rộng rãi hơn.

Hướng đến công nghệ lưu trữ năng lượng bền vững

Giáo sư Lee nhấn mạnh, nghiên cứu này không chỉ giúp giảm sự phụ thuộc vào các kim loại quý mà còn tối ưu hóa giá trị của sinh khối và chất thải công nghiệp. “Chúng tôi đã đề xuất một phương pháp trung hòa carbon, tạo ra chất xúc tác có thể ứng dụng trong nhiều hệ thống lưu trữ năng lượng, bao gồm cả pin kim loại-không khí,” ông nói.

Song song với những đột phá về pin nước biển, các nhà nghiên cứu cũng đang phát triển những phương pháp khai thác lithium bền vững từ nước biển nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về năng lượng tái tạo. Một trong số đó là công nghệ chiết xuất và lưu trữ Lithium chạy bằng hơi nước mặt trời (STLES). Hệ thống này sử dụng ánh sáng mặt trời để tách lithium từ nước mặn bằng các điện cực sắt phốt phát, sau đó thu giữ có chọn lọc các ion lithium vào nước ngọt.

Công nghệ này được xem là một giải pháp sạch hơn so với phương pháp khai thác lithium truyền thống, vốn gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường.

Bằng cách tận dụng nguồn tài nguyên nước biển, những sáng kiến này đang góp phần thúc đẩy một tương lai năng lượng bền vững và thân thiện với môi trường.

Link gốc


Theo congthuong.vn

Share

20 trạm biến áp được lắp đặt tụ bù ngang, tăng cường năng lực cung cấp điện trước mùa hè 2025

20 trạm biến áp được lắp đặt tụ bù ngang, tăng cường năng lực cung cấp điện trước mùa hè 2025

Đến ngày 25/4, Ban Quản lý dự án Truyền tải điện (NPTPMB) đã hoàn thành lắp đặt tụ bù ngang cho 20/21 trạm biến áp 220 - 500kV thuộc dự án “Lắp đặt bổ sung tụ bù ngang trên lưới điện miền Bắc năm 2025”.


Phó Tổng giám đốc EVN Võ Quang Lâm tiếp và làm việc với đoàn doanh nghiệp năng lượng Trung Quốc

Phó Tổng giám đốc EVN Võ Quang Lâm tiếp và làm việc với đoàn doanh nghiệp năng lượng Trung Quốc

Ngày 25/4, tại Hà Nội, Phó Tổng giám đốc EVN Võ Quang Lâm đã có buổi tiếp và làm việc với đoàn doanh nghiệp năng lượng Trung Quốc do ông Dương Côn - Phó Chủ tịch Thường trực Hội đồng Điện lực Trung Quốc (CEC) làm trưởng đoàn. Buổi làm việc nằm trong chuỗi hoạt động bên lề Diễn đàn và Triển lãm quốc tế Năng lượng Việt Nam – Trung Quốc – ASEAN 2025 (VCAE EXPO 2025).


Hoàn thành cấp điện lưới quốc gia tới làng cuối cùng của tỉnh Bình Định

Hoàn thành cấp điện lưới quốc gia tới làng cuối cùng của tỉnh Bình Định

Ngày 26/4, tại xã Canh Liên, huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định, Tổng công ty Điện lực miền Trung (EVNCPC), Công ty Điện lực Bình Định (PC Bình Định) phối hợp cùng với chính quyền địa phương tổ chức lễ khánh thành công trình cấp điện cho làng Canh Tiến từ lưới điện quốc gia. Như vậy, “vùng lõm” cuối cùng của tỉnh Bình Định đã phủ điện, ghi dấu mốc 100% hộ dân toàn tỉnh có điện.


Quyết tâm giữ vững dòng điện cho ngày hội non sông

Quyết tâm giữ vững dòng điện cho ngày hội non sông

Hòa chung không khí tưng bừng kỷ niệm 50 năm Ngày Giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước (30/4/1975 - 30/4/2025), các đơn vị Điện lực thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã và đang khẩn trương hoàn tất công tác chuẩn bị đảm bảo điện cho dịp lễ trọng đại của dân tộc. Ghi nhận tại Tổng công ty Điện lực TP. Hà Nội và Tổng công ty Điện lực TP. Hồ Chí Minh.


EVNHCMC chuẩn bị đảm bảo cung cấp điện phục vụ Đại lễ Vesak Liên Hợp Quốc năm 2025

EVNHCMC chuẩn bị đảm bảo cung cấp điện phục vụ Đại lễ Vesak Liên Hợp Quốc năm 2025

Công tác chuẩn bị đảm bảo cung cấp điện cho Đại lễ Phật đản Vesak Liên Hiệp Quốc 2025 đã được Tổng công ty Điện lực TP. Hồ Chí Minh triển khai từ sớm.