Giáo sư Stolbov - người đưa ra ý tưởng cấu trúc xếp tầng cho pin nhiên liệu hydro.
Để phát huy đặc tính kinh tế của năng lượng hydro, pin nhiên liệu phải trở nên hiệu quả hơn và giá thành hợp lý hơn. Và mới đây, các nhà nghiên cứu đến từ đại học Central Florida (UCF) cho rằng họ đã khắc phục được cả 2 vấn đề trên bằng việc tạo ra một cấu trúc xếp tầng cho phép các nguyên tố "không hiếm" được sử dụng làm chất xúc tác trong pin nhiên liệu hydro.
Hiện tại, pin nhiên liệu hydro hoạt động dựa trên các chất xúc tác làm từ platium - một nguyên tố hiếm và rất đắt đỏ. Thật không may là có rất ít sự lựa chọn thay thế cho platium bởi hầu hết các nguyên tố đều không thể chống lại quá trình ăn mòn khi chuyển đổi năng lượng hóa học của hydro sang năng lượng điện. Ngoài platium, iridium cũng là nguyên tố phù hợp để sử dụng trong pin nhiên liệu nhưng nó cũng có đặc điểm là hiếm và đắt. Trong khi đó, vàng và palladium mặc dù "rẻ" hơn nhưng không bền khi có sự hiện diện của dung môi axit trong phản ứng hóa học bên trong pin nhiên liệu.
Trong một nỗ lực khiến vàng và palladium thích ứng tốt hơn với phản ứng hóa học, giáo sư Sergey Stolbov và nghiên cứu sinh sau tiếng sĩ Marisol Alcántara Ortigoza thuộc UCF đã bố trí các nguyên tố không hiếm xen kẽ với vàng và palladium trong một cấu trúc xếp tầng.
Lớp đơn nguyên tử ngoài cùng là palladium hoặc vàng. Bên dưới là một lớp vật chất giúp nâng cao tỉ lệ chuyển đổi năng lượng của pin nhiên liệu đồng thời bảo vệ các chất xúc tác khỏi môi trường axit. 2 lớp trên nằm trên một lớp đáy được làm từ vonfram - một nguyên tố không hiếm và rẻ tiền, đóng vai trò làm ổn định chất xúc tác. Các nhà nghiên cứu cho biết cấu trúc này cho phép nhiều năng lượng được chuyển đổi hơn và giảm bớt chi phí khi việc sử dụng các kim loại hiếm và đắt tiền không còn cần thiết.
"Chúng tôi rất phấn khích với những nổ lực đầu tiên và qua đó gợi ý rằng chúng tôi có thể tạo ra 2 chất xúc tác từ vàng và palladium vừa kinh tế vừa có độ hoạt hóa cao dành cho pin nhiên liệu, một nguồn năng lượng sạch và có thể tái chế," giáo sư Stolbov nói.
Cũng theo Stolbov, mặc dù đáng tin cậy nhưng phương pháp trên cần phải được kiểm chứng và xác định tiềm năng áp dụng trong các mô hình với tỉ lệ lớn. Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang làm việc với Bộ năng lượng Mỹ để thử nghiệm và sao chép các kết quả. Nếu thành công trong việc phát triển pin nhiên liệu hydro có tính thực tiễn cao và giá thành hợp lý, phương tiện sử dụng xăng và thải khí thải phá hoại tần ozon sẽ là chuyện chỉ còn trong quá khứ.
