Việc sản xuất hydro sạch và hiệu quả từ lâu đã bị cản trở bởi các phương pháp đắt tiền và không bền vững. Tuy nhiên, một nhóm các nhà khoa học từ một trường đại học nổi tiếng có thể đã tìm ra giải pháp bằng cách tái sử dụng chất thải kim loại thành chất xúc tác hydro hiệu quả.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp biến chất thải kim loại thành chất xúc tác để sản xuất hydro từ nước. Bước đột phá của họ đến từ việc phát hiện ra rằng bề mặt của các sản phẩm phụ từ các ngành công nghiệp chế biến kim loại, được gọi là phoi kim loại, có các kết cấu rãnh và các bước vi mô ở cấp độ nano.
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra bề mặt nhẵn của mảnh vụn titan, thép không gỉ và hợp kim niken. Trước sự ngạc nhiên của họ, họ phát hiện ra rằng các bề mặt không hề nhẵn mà có "các rãnh và đường gờ chỉ rộng hàng chục nanomet". Sau đó, họ nhận ra rằng "bề mặt có kết cấu nano này có thể mang đến những cơ hội duy nhất để sản xuất chất xúc tác điện".
Khai thác phương pháp phún xạ Magnetron có kiểm soát để sản xuất hydro
Với sự hỗ trợ của quá trình phún xạ magnetron có kiểm soát, các nhà khoa học đã lắng đọng các nguyên tử bạch kim lên bề mặt chất thải kim loại, tạo ra một "cơn mưa" nguyên tử bạch kim trên bề mặt phoi bào. Những nguyên tử này tập hợp thành các hạt nano, vừa khít với các rãnh nhỏ trên bề mặt kim loại thải.
Tiết kiệm chi phí và bền vững, nhưng liệu chất thải kim loại có phải là giải pháp?
Giống như hầu hết các nghiên cứu sản xuất hydro, chỉ có thời gian mới có thể biết được hiệu quả của những chất xúc tác thải kim loại này khi thay thế cho các phương pháp dựa trên bạch kim truyền thống. Thực tế là nguồn cung bạch kim trên thế giới bị hạn chế và ngày càng trở nên đắt đỏ khi nó trở nên hiếm hơn. Cho dù đó là mảnh kim loại hay các lựa chọn thay thế khác, việc sản xuất hydro thương mại quy mô lớn trong tương lai không thể dựa vào bạch kim hoặc kim loại quý hiếm. Nó đòi hỏi một chất xúc tác ổn định, tiết kiệm chi phí, dồi dào và bền vững.
