Công nghệ thú vị này, được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Viện khoa học cơ bản (IBS) và Đại học quốc gia Seoul, có thể giúp giải quyết hai vấn đề lớn cùng một lúc: ô nhiễm rác thải nhựa và nhu cầu về năng lượng sạch.
Hydro đang được xem là nguồn năng lượng sạch trong tương lai, nhưng phần lớn hydro hiện nay sản xuất bằng nhiên liệu hóa thạch, thải ra khí nhà kính. Sử dụng ánh sáng mặt trời để sản xuất hydro sạch hơn nhiều, nhưng thường không ổn định và khó mở rộng quy mô.
Nhóm nghiên cứu Hàn Quốc tìm ra cách giải quyết vấn đề này. Hệ thống này được mô tả trên tạp chí Nature Nanotechnology, sử dụng vật liệu đặc biệt, nổi trên mặt nước và hoạt động ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt ngoài trời.
Vật liệu này là một loại chất xúc tác quang, nghĩa là nó giúp kích hoạt các phản ứng hóa học bằng ánh sáng. Điểm đặc biệt của vật liệu là nó được bọc trong hydrogel, một loại polymer chứa đầy nước, giúp nó nổi và hoạt động tốt hơn trong môi trường thực tế.
Họ thiết kế hệ thống của mình sao cho phản ứng xảy ra ngay tại bề mặt giữa không khí và nước. Thiết kế thông minh này tránh được các vấn đề thường xảy ra trong phản ứng dựa trên nước, như mất chất xúc tác hoặc phản ứng ngược không mong muốn.
Khi hệ thống được đặt trong dung dịch các chai nhựa bỏ đi, chẳng hạn như chai PET, nó sẽ tạo ra khí hydro sạch. Đồng thời, nhựa bị phân hủy thành các vật liệu hữu ích như ethylene glycol, dùng trong chất chống đông và axit terephthalic, nguyên liệu thô để sản xuất nhựa mới.
Để xem ý tưởng này có khả thi trong thực tế hay không, nhóm xây dựng một lò phản ứng rộng 01 mét vuông và thử nghiệm dưới ánh sáng mặt trời thực tế. Hệ thống hoạt động tốt, sản xuất hydro đều đặn trong suốt cả ngày khi ánh sáng mặt trời tăng lên.
Ngay cả trong nước kiềm mạnh và nhiều loại nước tự nhiên khác nhau, bao gồm cả nước biển, chất xúc tác vẫn ổn định trong hơn hai tháng.
Các nhà nghiên cứu cũng chạy mô phỏng, cho thấy công nghệ này có thể mở rộng ở các khu vực rộng 10, thậm chí 100 mét vuông. Điều đó có nghĩa, một ngày nào đó, nó có thể được sử dụng ở quy mô lớn hơn để sản xuất hydro theo cách thân thiện với môi trường và giá cả phải chăng.
