Năng lượng hydro là gì? Những điều cần biết về năng lượng hydro

Năng lượng hydro được đánh giá là sạch và thân thiện với môi trường. Nguồn năng lượng này đang được ưa chuộng và sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Năng lượng hydro có thể tạo ra điện năng, được lưu trữ và sử dụng khi cần thiết. Sản xuất hydro từ nhiên liệu hóa thạch, than hoặc điện phân nước. Tuy nhiên, cần kiểm soát chặt chẽ để hạn chế việc xả thải khí CO2 vào môi trường trong quá trình tạo ra năng lượng hydro.

Năng lượng hydro là gì? 

Hydro là nguyên tố hoá học đơn giản nhất trên trái đất. Hydro chiếm khoảng 10% trọng lượng của cơ thể con người. Trên thực tế, đây cũng là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ. Chúng có mặt trong các ngôi sao và mặt trời.

Hydro tồn tại trong tự nhiên dưới dạng hợp chất hoặc xuất hiện cùng các nguyên tố khác, có thể là chất lỏng, chất khí hoặc chất rắn. Khi kết hợp với oxy, hydro tạo thành nước. Khi kết hợp với carbon, hydro tạo thành các hợp chất khác nhau được gọi là hydrocacbon. Thành phần này được tìm thấy chủ yếu trong khí tự nhiên, than đá và dầu mỏ.
>>> Bài viết liên quan: Phân biệt ô tô điện và ô tô chạy bằng năng lượng mặt trời

Năng lượng hydro hay hydro energy được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực hiện nay như: chế biến thực phẩm, sản xuất mỹ phẩm, lọc dầu, sản xuất phân bón, sắt thép,... Đặc biệt, tại Nhật, các nhà khoa học đã phát triển hệ thống năng lượng hydro cung cấp điện năng cho nhà ga, trạm xe bus, tòa nhà văn phòng.

Những điều cần biết về năng lượng hydro

Năng lượng hydro được biết đến là một nguồn năng lượng sạch, an toàn với môi trường. Hydro không chỉ tạo ra điện năng mà còn mang đến nhiều giải pháp hữu ích cho các ngành công nghiệp khác.

Hydro được sử dụng để tạo ra điện năng

Hydro là nguyên tố quan trọng trong vũ trụ. Hydro hay còn gọi là phân tử H2. Trên Trái đất, hydro tồn tại dưới dạng hợp chất nhiều hơn là nguyên chất. Một trong những hợp chất phổ biến nhất chính là nước (H2O). 

Quá trình sản xuất hydro thực tế khá đơn giản. Điện phân nước hay sử dụng dòng điện để tách phân tử H2O có thể dễ dàng tạo ra hydro và oxy. Việc tạo ra điện từ hydro cũng không phức tạp, thông qua phản ứng đảo ngược của quá trình điện phân nước. Nói cách khác, phản ứng hoá học giữa oxy và hydro trong điều kiện đủ có thể tạo ra điện năng và nước.

Hydro sau khi được sản sinh ra có thể đem đi lưu trữ và sử dụng cho mục đích sản xuất điện năng. Quá trình này được thực hiện nhờ một pin nhiên liệu, kích hoạt phản ứng hoá học giữa hydro và oxy. 

Pin nhiên liệu là một công nghệ tiên tiến, sử dụng để chuyển đổi trực tiếp từ phản ứng hoá học thành năng lượng điện. Pin hoạt động bằng cách cấp hydro và oxy vào hai mặt của một màng điện giữa, thường được làm bằng chất điện phân như polymer điện phân rắn. Hydro được oxi hóa tạo thành ion hydro (H+) và điện tử (e-). Trong khi oxy nhận điện tử và phản ứng với ion hydro để tạo ra nước (H2O). Quá trình phản ứng tạo ra dòng điện liên tục qua mạch điện, tạo thành nguồn năng lượng điện.

Một ưu điểm quan trọng của pin nhiên liệu là khả năng sản xuất năng lượng mà không gây ra khí thải gây ô nhiễm. Thay vì đốt cháy hydro bằng nhiên liệu truyền thống, pin nhiên liệu sử dụng phản ứng hoá học trực tiếp để tạo ra điện. Do đó, không có khí thải CO2, khí nhà kính hoặc các chất gây ô nhiễm khác. Điều này làm cho pin nhiên liệu trở thành một giải pháp tuyệt vời trong việc giảm khí thải và chuyển đổi năng lượng sạch, bền vững.