[Worldkings] Top 50 phát minh làm thay đổi thế giới (P. 43) Pin nhiên liệu hydro: Nguồn cung cấp năng lượng bền vững giúp cắt giảm lượng khí thải carbon trên toàn cầu

09-06-2023

(Kyluc.vn - Worldkings.org) Công nghệ pin nhiên liệu hydro có khả năng tái tạo lại những chiếc ô tô chúng ta lái, tên lửa chúng ta phóng vào không gian, cách chúng ta vận chuyển hàng hóa và cách chúng ta cung cấp năng lượng cho các thành phố trên toàn cầu.

Về mặt nguyên tử, hydro là số một. Nó đứng đầu tiên trong bảng tuần hoàn, nó là nguyên tố nhẹ nhất và là nguyên tố phong phú nhất trong vũ trụ. Các đặc tính độc đáo của nó từ lâu đã thúc đẩy các chuyến bay trong tên lửa và khinh khí cầu. Giờ đây, thông qua công nghệ pin nhiên liệu, nó ngày càng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các phương thức vận tải khác, chẳng hạn như ô tô và xe buýt.

 

Năm 1839, pin nhiên liệu hydro thô sơ đầu tiên được hình thành bởi Ngài William Robert Grove, một thẩm phán, nhà phát minh và nhà vật lý người xứ Wales. Grove tái hợp hydro với oxy – quá trình ngược lại của quá trình điện phân – để sản xuất điện chỉ với nước tinh khiết là sản phẩm phụ. Kể từ đó, hàng loạt cải tiến đã diễn ra. Pin nhiên liệu đã tồn tại hơn 180 năm và cung cấp một nguồn năng lượng vô tận, an toàn với môi trường và luôn sẵn có.

Pin nhiên liệu cung cấp các lợi thế so với các công nghệ dựa trên quá trình đốt cháy truyền thống, bao gồm hiệu quả cao hơn và lượng khí thải thấp hơn. Vì pin nhiên liệu hydro chỉ thải ra nước nên không có khí thải carbon dioxide hoặc các chất ô nhiễm khác thải vào khí quyển. Pin nhiên liệu cũng yên tĩnh trong quá trình hoạt động vì chúng có ít bộ phận chuyển động hơn so với công nghệ đốt cháy.

Tuy nhiên, tiềm năng của hydro dưới dạng nhiên liệu còn lớn hơn nhiều so với giao thông vận tải - và ngành sản xuất điện hiện đang chuyển sự chú ý của mình sang việc sử dụng nguyên tố này, cùng với các năng lượng tái tạo và khí tự nhiên khác, để hướng tới một thế giới chạy bằng năng lượng hydro một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Hydro đóng vai trò là nhiên liệu cơ bản trong pin nhiên liệu hydro, nhưng pin cũng cần oxy để hoạt động. Một trong những ưu điểm lớn nhất của các loại pin nhiên liệu này là chúng tạo ra điện với rất ít ô nhiễm, vì hydro và oxy được sử dụng để tạo ra điện kết hợp với nhau để tạo ra nước như một sản phẩm phụ. Các tế bào sử dụng hydro tinh khiết làm nhiên liệu hoàn toàn không có carbon.

 

Các nhà máy điện hoạt động bằng nhiên liệu hóa thạch là nguồn phát thải CO2 hàng đầu toàn cầu, đặt ra thách thức đối với nỗ lực khử cacbon. Rất may, hydro có thể bị đốt cháy và sử dụng trong các nhà máy điện hiện có như một chất thay thế ít tác động hơn. Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, xe điện và các hoạt động năng lượng chạy bằng hydro thải ra không khí ấm và hơi nước dưới dạng khí thải, do đó làm cho hydro carbon trung hòa và hiệu quả cao.

Việc sử dụng hydro làm nhiên liệu cũng có thể kéo dài tuổi thọ hoạt động của các nhà máy điện than và khí đốt, cho phép hoạt động điện tiếp tục khi các giải pháp năng lượng tái tạo mới gia nhập thị trường. Chiến lược này có hai lợi ích: ngăn chặn việc ngừng hoạt động do chính sách khử cacbon và năng lượng tái tạo của quốc gia hoặc khu vực, đồng thời tạo ra nguồn năng lượng chuyển tiếp làm giảm lượng khí thải carbon của các nhà máy này.

 

Theo Liên minh Kỷ lục Thế Giới (Worldkings.org)


Kim Ngân - Vietkings (sưu tầm và biên dịch) (nguồn ảnh: internet)