Hệ thống quang hợp nhân tạo biến nước thành hydro và oxy

Các nhà khoa học Australia đã phát triển thành công kỹ thuật "quang hợp nhân tạo" chuyển nước thành hydro và oxy để cung cấp năng lượng sạch cho sinh hoạt.

• Năng lượng từ lá nhân tạo
• Bước đột phá mới trong quang hợp nhân tạo
• Đã có lá nhân tạo có thể quang hợp như lá thật
• Chất xúc tác hiệu quả để sản xuất oxy cho quá trình tổng hợp nhân tạo

Hệ thống quang hợp nhân tạo hiệu quả nhất thế giới

Nhóm nghiên cứu ở Đại học Monash, Melbourne, Australia đã phát triển kỹ thuật quang hợp nhân tạo hiệu quả nhất thế giới, mô phỏng quá trình quang hợp của thực vật bằng cách cho dòng điện chạy qua nước.

Quang hợp là quá trình hiệu quả để tạo ra nhiên liệu. (Ảnh: Shelley Lloyd.)

"Điện hóa phân tách nước sẽ cung cấp một nguồn năng lượng sạch, rẻ, bền vững và có thể tái tạo," Leone Spiccia, tác giả chính của nghiên cứu cho biết. "Đây là đột phá mới rất quan trọng, giúp chúng ta tiến thêm một bước đến mục tiêu hiện thực hóa ý tưởng này."

Hiệu suất trung bình của quá trình quang hợp nhân tạo thông thường chỉ đạt hơn 10%, trong khi hệ thống của nhóm nghiên cứu cho hiệu suất lên tới 22,4%, phá vỡ kỷ lục cao nhất trước đây là 18%. Kết quả trên càng có ý nghĩa hơn khi chỉ cần sử dụng niken làm chất xúc tác. Đây là một nguồn nguyên liệu giá thành thấp, dồi dào và có tính ổn định cao. Các phương pháp điện hóa tách nước khác đều yêu cầu kim loại quý.

Một ưu điểm nữa là hệ thống Monash có thể hoạt động trong nước sông, cho phép sử dụng ở nhiều vị trí địa lý khác nhau. Phạm vi ứng dụng của hệ thống này rất lớn, do nhiên liệu hydro phù hợp với mọi công nghệ hiện nay.

"Hydro có thể sử dụng để phát điện trực tiếp trong các pin nhiên liệu," MacFarlane nói. "Nhiều nhà sản xuất xe hơi đang chế tạo các mẫu xe lắp động cơ điện pin nhiên liệu. Hydro còn được sử dụng như một công nghệ lưu trữ năng lượng Mặt Trời giá thấp cho các hộ gia đình."

Thomas Faunce, một chuyên gia về quang hợp nhân tạo, cho rằng tiềm năng của nghiên cứu này hoàn toàn có thể thay đổi cách xã hội hiện đại khai thác năng lượng.

"Nếu có thể áp dụng quang hợp nhân tạo cho tất cả các công trình trên mặt đất với hiệu suất tốt hơn thực vật, chúng ta sẽ giảm bớt áp lực cho tự nhiên, đồng thời có đủ lương thực và nhiên liệu trên hành tinh," Faunce chia sẻ với ABC News hôm 17/7.