Hydro là nguyên tố nhẹ nhất trong vũ trụ. Ngoài ra, hydro hoàn toàn thân thiện với môi trường, vì khi bị đốt cháy, chỉ có nước là sản phẩm cuối cùng. Nhưng trên Trái đất, hydro thường tồn tại trong hỗn hợp với các nguyên tố khác, điều đó có nghĩa là nó phải được chiết xuất có chọn lọc. Để sử dụng hydro sạch cho sản xuất năng lượng và các mục đích khác, các nhà nghiên cứu đang khám phá những cách thức hợp lý để sản xuất và lưu trữ loại khí này.
Quy trình phổ biến nhất để sản xuất hydro là điện phân dung dịch nước muối. Một dung dịch muối có khả năng giải phóng hydro và oxy trong quá trình điện phân. Nhưng nhược điểm của quy trình này đòi hỏi sử dụng chất xúc tác đắt tiền dựa trên bạch kim và tiêu thụ một lượng điện lớn. Do đó, các nhà khoa học trên thế giới đang cố gắng phát triển một cách hiệu quả hơn và ít tốn kém hơn để sản xuất loại khí này, giúp đưa năng lượng hydro lên một tầm cao mới.
Sản xuất hydro giá rẻ có thể bằng cách tiến hành các phản ứng enzyme. Nhưng quá trình lên loại bỏ men chậm, năng suất thấp và dòng sản phẩm đòi hỏi phải tinh chế tốn kém để lọc các sản phẩm phụ. Hiện nay, đã có những tế bào điện phân vi sinh sử dụng vi khuẩn để sản xuất hydro. Tuy nhiên, những tế bào điện phân vi sinh cũng tốn kém do sử dụng đế bằng bạch kim.
Các nhà khoa học ở Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương và các trường đại học bang Oregon và Washington, Mỹ, đã hợp tác phát triển một chất xúc tác thay thế các hợp chất bạch kim và giảm giá thành của các sản phẩm phản ứng cuối cùng. Họ đã tạo ra một thiết kế lai ghép, trong đó quá trình lên men và điện phân diễn ra cùng một lúc, chứ không phải là các bước riêng biệt và các sản phẩm phụ được tiêu thụ trong quá trình, thay vì tích lũy trong môi trường.
Chất xúc tác là molypden (molybdenum phosphide). Các nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm trong điều kiện pH trung tính cả trong một khoang lai ghép có sử dụng nước thải và trong một lò phản ứng trong phòng thí nghiệm khác sử dụng nước biển. Hóa ra phương pháp này cho phép sản xuất hydro đáng tin cậy từ nước trong hầu hết mọi môi trường nước và sẽ rẻ hơn nhiều so với sử dụng bạch kim.
Vũ Trung Hương