Nền kinh tế hydrogen: Con đường còn xa?

Chia sẻ: halinh

Nền kinh tế hydrogen: Con đường còn xa? Trong cuốn sách “Hòn đảo thần bí” (Paris, 1874), văn hào Jules Verne đã viết: “… một ngày nào đó nước sẽ được xử dụng như nguồn nhiên liệu, và hydrogen sẽ cung cấp một nguồn nhiệt và ánh sáng vô tận….”. Thật vậy, biến nước thành nguồn năng lượng thì còn gì bằng, và đó là giấc mơ bao đời của các nhà khoa học! Đốt H2 chỉ tạo ra nhiệt và nước; kết hợp H2 và O2 trong một pin nhiệt điện (fuel cell) tạo ra điện, nhiệt và nước. Nếu H2...

Nội dung Text: Nền kinh tế hydrogen: Con đường còn xa?

Nền kinh tế hydrogen: Con đường
còn xa?
Trong cuốn sách “Hòn đảo thần bí” (Paris, 1874), văn hào
Jules Verne đã viết: “… một ngày nào đó nước sẽ được xử
dụng như nguồn nhiên liệu, và hydrogen sẽ cung cấp một
nguồn nhiệt và ánh sáng vô tận….”. Thật vậy, biến nước
thành nguồn năng lượng thì còn gì bằng, và đó là giấc mơ
bao đời của các nhà khoa học!




Đốt H2 chỉ tạo ra nhiệt và nước; kết hợp H2 và O2 trong
một pin nhiệt điện (fuel cell) tạo ra điện, nhiệt và nước.
Nếu H2 thay thế được xăng dầu, mọi vấn đề năng lượng và
môi trường của trái đất cơ bản được giải quyết. Từ đó,
người ta nhắc đến một nền “kinh tế hydrogen”!

Thật ra, những mẫu xe hơi hydrogen đã có mặt từ thế kỷ
19. Trong nhiều thập kỷ qua, cơ quan NASA của Mỹ đã
chọn đốt H2 để phóng các phi thuyền, vệ tinh… vào không
gian. Tại vài thành phố, một số xe buýt chạy bằng H2 đã
được đưa vào đưa đón khách. Năm 2003, chính phủ Mỹ
đầu tư 1.3 tỉ đô la riêng cho một chương trình nghiên cứu
khoa học về năng lượng H2; các nước Nhật, Liên minh Âu
châu… cũng đã đầu tư lớn vào nghiên cứu cơ bản về H2 và
kích thích hợp tác giữa các đại học với các hãng xe hơi.

Cuối tháng 11/2007, hãng Honda thông báo vừa hoàn thành
kiểu xe “2008 Honda FCX Clarity” chạy bằng pin nhiệt
điện hydrogen, và dự tính sẽ sản xuất thử 100 chiếc xe
trong ba năm tới. Như vây, câu hỏi được đặt ra là năng
lượng hydrogen đang ở đâu?. Trở ngại chính là hydrogen
không có sẵn như xăng dầu (fossil oil). Chất H2 không tồn
tại trên/trong trái đất, mà phải được sản xuất ra trước khi
đưa vào xử dụng. H2 có thể được tách ra từ nước, xăng
dầu, khí thiên nhiên, hay các hợp chất chứa nhiều
hydrogen…

Điều khó là với kiến thức khoa học và kỹ thuật hiện nay,
vẫn phải dùng nhiều năng lượng để sản xuất ra nó. Có nơi
sản xuất H2 từ xăng dầu ở một nơi hẻo lánh rồi chuyển đến
nơi xử dụng; có nơi sử dụng năng lượng hạt nhân để tách
nước… Giải pháp nào cũng gặp những vấn đề nan giải, làm
cho H2 không luôn là một nguồn năng lượng tái tạo, sạch,
tôn trọng môi trường sống…

Nhìn chung, việc sử dụng năng lương hydrogen đang gặp
những vấn đề sau: sản xuất (như trên), tồn trữ (ở thể khí,
dưới áp suất cao), chuyên chở, phân phối (cơ sở hạ tầng tốn
kém và nguy hiểm), và sử dụng (chưa có pin nhiệt điện
thích ứng). Vì khó đi vào chi tiết của các yếu tố trên trong
bài viết ngắn này, nên chỉ có thể nói rằng tất cả làm cho giá
năng lương H2 quá đắt, hoàn toàn không kinh tế.

Điểm chốt hiện nay là khó khăn trong việc đưa H2 vào xe
hơi hay các phương tiện giao thông. Hãng Honda không
thông báo giá thành thật sự của xe mẫu FCX Clarity, song
các chuyên gia đã ước tính giá không dưới một triêu đô la
cho mỗi xe. Các mẫu xe hydrogen của các hãng xe hơi khác
đều không rẽ hơn. Thêm vào đó, xe chạy không an toàn khi
phải mang bình chứa khí H2 dưới áp suất lớn.

Một hướng nghiên cứu khoa học để giải quyết các khó
khăn trên là đi tìm một cách {tồn trữ hydrogen bằng hoá
học} (chemical hydrogen storage). Nói nôm na là tìm một
hợp chất hoá học có chứa H2, và chất này có thể tạo ra H2
bằng một phản ứng hoá học đơn giản, và sau khi được tạo
ra, H2 được chuyển trực tiếp vào pin nhiệt điện để tạo ra
năng lượng. Hợp chất hoá học có thể ở thể lỏng hay thể rắn,
phải có nồng độ H2 cao, dễ bảo quản, không nguy hiểm khi
tồn trữ trong xe, chuyên chở hay phân phối.

Phản ứng hoá học tạo ra H2 là một phản ứng không cần
nhiều nhiệt, có thể với sự hỗ trợ của môt chất xúc tác không
đắt tiền. Điểm không kém quan trọng là chất hoá học ban
đầu có thể được tái tạo bằng một qui trình sản xuất không
quá phức tạp. Hiện nay, nhiều nhóm nghiên cứu đang tập
trung vào chất ammonia borane (BH3NH3) và những chất
thế mang liên kết B-N, để tìm hợp chất hoá học ban đầu.
Một bài báo gần đây với tựa đề “Phải chăng chúng ta sắp
chạy xe hơi bằng ammonia borane?” (“Will we soon be
fueling our automobiles with ammonia borane?”, của tác
giả T. B. Marder, trên tạp chí hoá học Angewandte Chemie,
46, 8116 (2007)) phác hoạ một triển vọng trong hướng
nghiên cứu này (ít ra các nhóm nghiên cứu đã thấy một
hướng đi…).

Có lẽ tác giả trên hơi lạc quan, vì con đường dẫn đến một
nền kinh tế hydrogen vẫn còn xa lắm. Nhưng cũng như mọi
phát minh và phát kiến khoa học, khó ai nói trước được
rằng ai, khi nào và ở đâu… sẽ tìm ra được một hợp chất
hoá học thoả mãn được các yêu cầu ghi trên, và đươc sản
xuất với giá thật rẻ. Sẽ có một ngày điều tiên đoán của
Jules Verne ít nhiều thành hiện thực, vì con người không
thể tiếp tục phát triển với một nền kinh tế phụ thuộc hoàn
toàn vào xăng dầu!
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản