Có hai phương pháp chính để chiết xuất hydro. Một là thu được một lượng lớn hydro thông qua quá trình nứt nhiệt của nhiên liệu hóa thạch (metan), nhưng phương pháp này đòi hỏi sử dụng nhiều năng lượng hơn và dễ tạo ra một lượng lớn khí thải; hai là sử dụng năng lượng tái tạo để điện phân nước thành hydro; và oxy, có mức độ ô nhiễm thấp hơn. Tuy nhiên, cần nhiều loại kim loại quý nên giá thành sản xuất cao gấp 2 đến 3 lần so với phương pháp crackinh nhiệt của nhiên liệu hóa thạch.
Số lượng lớn nhựa phế thải trước đây được lưu giữ ở Hoa Kỳ và khoảng 380 tấn nhựa phế thải được sản xuất mỗi năm không thể được xử lý một cách hiệu quả. Trước đây, người ta sẽ nhiệt phân một số loại nhựa thành các hydrocacbon phân tử nhỏ, sau đó sử dụng hơi nước để tách chúng thành hydro, coban và carbon dioxide. Tuy nhiên, quá trình này đòi hỏi các phương pháp và chất xúc tác phức tạp để hình thành cũng như tiêu tốn một lượng lớn năng lượng để hoàn thành.
WP Xóc ĐĩaLần này, Đại học Rice ở Hoa Kỳ đã sử dụng phương pháp "Gia nhiệt tia lửa nhanh Joule" (FJH) để làm nóng nhựa phế thải đến nhiệt độ 3100K (khoảng 2827°C) trong 4 giây, khiến chất thải thải ra hầu hết khí hydro (H) trong nhựa bay hơi, để lại graphene carbon có giá trị cao (bao gồm một lớp nguyên tử carbon). Phương pháp sản xuất hydro mới này đã được công bố trên tạp chí Advanced Materials vào ngày 11 tháng 9.
Phương pháp FJH mà nhóm nghiên cứu sử dụng chủ yếu đạt được hiệu quả làm nóng điện trở thông qua việc phóng điện nhanh, loại bỏ bước truyền nhiệt chậm, cho phép nhiệt độ gia nhiệt tăng lên ở nhiệt độ 105K/giây.
Các nhà thí nghiệm nhận thấy rằng tốc độ gia nhiệt nhanh hơn và thời gian xả ngắn hơn sẽ làm tăng sản lượng hydro, trong khi điện trở thấp và nhiệt độ cao cũng sẽ làm tăng sản xuất hydro. Trong điều kiện phản ứng lý tưởng, tất cả nguyên tử carbon trong polyetylen sẽ được chuyển đổi thành graphene và tất cả nguyên tử hydro sẽ được giải phóng dưới dạng khí hydro.
Phương pháp sản xuất hydro FJH này không yêu cầu làm sạch và phân loại nhựa cũng như không thêm chất xúc tác trong quá trình này. Nó có thể tạo ra hydro với độ tinh khiết lên tới 94% và có thể tạo ra mức giá hiện tại từ 60.000 đến 100.000 đô la Mỹ mỗi tấn. Sản phẩm phụ - "graphene" và một lượng rất nhỏ khí hydrocarbon, dầu mỏ và sáp.
Bản thân graphene một lớp đắt tiền do khan hiếm. Nó có độ bền cao, độ dẻo và độ dẫn điện cao nên được sử dụng trong vật liệu tổng hợp nhựa, lọc khí và nước, thiết bị lưu trữ năng lượng và thiết bị điện tử linh hoạt. Các nhà nghiên cứu ước tính rằng nếu graphene được bán với giá 5% (khoảng 3.000 USD), một dòng hydro liên tục có thể được sản xuất với chi phí âm (chi phí bằng 0).
Ngoài ra, phương pháp sản xuất hydro FJH giúp giảm lượng phát thải khí thải từ 39% đến 84% so với các phương pháp sản xuất hydro khác. Điều này chứng tỏ rằng phương pháp này khả thi về mặt kinh tế và dự kiến sẽ gần bằng mức giá 1 USD do Chính phủ đặt ra. Kế hoạch của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ cho 1 kg hydro.
Tiến sĩ Kevin Wyss, cựu sinh viên Đại học Rice, cho biết: “Chúng tôi chuyển đổi nhựa thải hỗn hợp không cần phân loại hoặc làm sạch thành hydro và graphene dễ cháy có giá trị nếu chúng tôi chỉ sử dụng bằng cách bán những graphene này với giá 5%. với giá trị thị trường hiện tại, bạn có thể sử dụng số tiền này để sản xuất nhiều hydro dễ cháy hơn.”
该办公室要求NASA与美国国务院、商务部、国防部、运输部等其它部门合作，在2026年12月31日前制定计划，确立月球与其它天体的统一时间标准。
因此，科学家想出了一种新的回收方法，利用酶来分解材料。其研究结果1月29日发表在《细胞报告‧物理科学》（Cell Reports Physical Science）期刊上。
WP Xóc Đĩa通过对超流体表面微小波动的观察，小组发现这些量子龙卷风成功模拟了旋转黑洞附近的引力条件。该研究已于3月20日发表在《自然》（Nature）期刊上。
Ông giải thích: "Chúng tôi biết rằng polyetylen (PE) bao gồm 86% cacbon và 14% hydro và chúng tôi sử dụng phương pháp FJH để thu thập 68% hydro trong polyetylen và độ tinh khiết của nó là 94%.”
Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Kỹ sư Quân đội Hoa Kỳ, Văn phòng Nghiên cứu Khoa học của Không quân, Quỹ Khoa học Quốc gia và Văn phòng Hải quân. ◇
Biên tập viên: Lian Shuhua
