Công nghệ pin nhiên liệu Hydro

Giá xăng tăng vọt và mong ước ngày càng mạnh muốn được độc lập về mặt năng lượng đã khiến Quốc hội Hoa Kỳ chú ý trở lại đến những nguồn năng lượng thay thế để cung cấp nhiên liệu cho xe cộ mà không tùy thuộc vào các loại nhiên liệu hóa thạch. Một trong những nguồn năng lượng có thể được chọn lựa là pin nhiên liệu hydro. Nhưng công nghệ này vẫn còn trong giai đoạn phôi thai, và vẫn còn có những trở ngại đáng kể phải khắc phục trước khi hydro có thể được...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công nghệ pin nhiên liệu HydroCông nghệ pin nhiên liệu Hydro.Giá xăng tăng vọt và mong ước ngày càng mạnh muốnđược độc lập về mặt năng lượng đã khiến Quốc hội Hoa Kỳchú ý trở lại đến những nguồn năng lượng thay thế để cungcấp nhiên liệu cho xe cộ mà không tùy thuộc vào các loạinhiên liệu hóa thạch. Một trong những nguồn năng lượngcó thể được chọn lựa là pin nhiên liệu hydro. Nhưng côngnghệ này vẫn còn trong giai đoạn phôi thai, và vẫn còn cónhững trở ngại đáng kể phải khắc phục trước khi hydro cóthể được dùng để chạy xe ôtô..Tại một cuộc điều trần của Quốc hội Hoa Kỳ mới đây, cácnhà làm luật rất sốt ruột muốn được biết đã có một giảipháp nào mới lạ cho nhu cầu năng lượng của Hoa Kỳ lódạng ở chân trời hay chưa. Dân biểu Bob Inglis của tiểubang South Carolina, một ủy viên của Ủy ban Khoa họcHạ viện, xem pin nhiên liệu hydro là một nguồn nănglượng thay thế có nhiều hứa hẹn. Dân biểu Inglis nói:“Việc chuyển sang một nền kinh tế sử dụng hydro làmnguồn năng lượng là một giải pháp đầy hứa hẹn ở nhiềucấp bậc. Trong suốt quá trình chuyển đổi, không khí sẽ trởnên trong sạch hơn, áp lực dầu lửa của Trung Đông sẽchấm dứt, các nhà kinh doanh sẽ hái ra tiền và thuê mướnnhân công, và chúng ta sẽ giành được độc lập về nănglượng.”Pin nhiên liêu hydro là một khái niệm đơn giản. Khi hydrokết hợp với oxy, nó tạo ra năng lượng và nước. Năng lượngnày có thể được khai thác trong một buồng khí, hay trongpin nhiên liệu, để chạy xe hơi, còn phần nước thì được thảira như một phó sản vô hại. Sẽ không có nạn ô nhiễm,không có các chất khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Và hayhơn cả, là không giống như xăng, hydro là chất liệu cónhiều nhất trong vũ trụ.Được chính quyền Tổng thống Bush và chính phủ các nướckhác khuyến khích, công cuộc nghiên cứu về công nghệ pinnhiên liệu hydro đang được đẩy mạnh. Ông MarkChernoby, phó chủ tịch đặc trách ngành kỹ thuật chế tạo xetiên tiến của công ty xe hơi Daimler-Chrysler, cho biết nhưsau:“Chúng tôi rất quyết tâm chuyển sang chế tạo một kiểu xechạy bằng pin niên liệu H-2, tức là hydro, rồi sau đó sẽxây dựng các cấu trúc hạ tầng và nền kinh tế để cùng làmviệc với nhau, không có khí thải, tiêu thụ ít năng lượng, vàcuối cùng là thực hiện tự túc về năng lượng.”Công ty Daimler-Chrysler tuyên bố hy vọng sẽ bắt đầucung cấp xe ôtô chạy bằng hydro cho công chúng trongvòng từ 10 đến 15 năm tới.Nhưng không ai tiên đoán bước chuyển đổi từ việc dùngxăng sang dùng một loại nhiên liệu khác sẽ diễn ra mộtcách dễ dàng. Một lý do là trước hết phải thu thập một khốilượng hydro khổng lồ. Trong thiên nhiên, hầu như hydroluôn luôn được tìm thấy trong các phân tử cùng với cácnguyên tố khác. Phá vỡ các phân tử này để rút ra hydro tinhđòi hỏi phải có năng lượng. Ví dụ như dùng một dòng điệnđể tách một phân tử nước ra thành hydro và oxy, thực chấtđây là sự đảo ngược tiến trình diễn ra bên trong 1 pin nhiênliệu hydro.Nhà nghiên cứu George Crabtree thuộc Phòng Thí nghiệmQuốc gia Argonne ở gần Chicago nói rằng phương tiệnthông thường nhất để sản xuất ra hydro hiện nay là dùngkhí đốt, và dĩ nhiên đây không phải là một giải pháp lýtưởng. Ông Crabtree nói:“Phương pháp sản xuất này đơn giản là sự hoán đổi tìnhtrạng phụ thuộc vào dầu lửa của nước ngoài với tình trạngphụ thuộc vào khí đốt của nước ngoài. Nó không giúp giảmbớt việc sản xuất ra các chất gây ô nhiễm môi trường haycác loại khí gây hiệu ứng nhà kính.”Những khó khăn không dừng lại ở đó. Còn có vấn đề làmsao để chứa hydro một cách an toàn và gọn ghẽ trong cácxe ôtô, vì hydro là một chất rất dễ bắt lửa đã bị cho lànguyên nhân làm cháy khinh khí cầu Hindenburg khổng lồnăm 1937. Sau đây vẫn là lời của nhà nghiên cứu Crabtree:“Để có đủ hydro cho một xe ôtô chạy được khoảng 500kilomét mà không phải thu hẹp chỗ ngồi cho hành khách vàchỗ chứa hành lý, chúng ta phải chứa hydro ở mật độ caonhưng có tốc độ nhả khí nhanh. Từ thập niên 1970 tới nayđã có trên 2 ngàn hợp chất hydro đã được xem xét về khảnăng chứa hydro của chúng. Nhưng người ta chưa tìmđược một hợp chất nào đáp ứng được những yêu cầu vềhàm lượng hydro.”Nhiều hãng chế tạo xe hơi đã sản xuất được một số kiểu xethử nghiệm chạy bằng hydro, với phí tổn khoảng 1 triệuđôla một chiếc. Ông John Haywood, giám đốc phòng thửnghiệm xe ôtô của Viện Công nghệ Massachusetts, nóirằng còn phải mất nhiều thập niên nữa trước khi các pinnhiên liệu hydro trở thành có hiệu quả như một nguồnnăng lượng khả dĩ thay thế được các loại nhiên liệu hóathạch hiện nay. Sau đây là lời ông Haywood:“Trong vòng 10 hay 15 năm nữa, sẽ có một đoàn xe thửnghiệm, tức là những kiểu xe nguyên mẫu thể hiện khảnăng của những công nghệ đang được phát triển. Nhưngphí tổn sản xuất những chiếc xe này sẽ vẫn cao hơn khánhiều so với những chiếc xe thông thường. Theo những ướctính của chúng tôi thì phải còn chờ ít ra là 40 hay 50 nămnữa chúng ta mới có thể nhìn thấy hydro và pin nhiên liệucó tác động đáng kể đối với mức tiêu thụ ...