Các nhà khoa học tại Đại học Leicester đã phát triển một kỹ thuật đột phá sử dụng sóng âm thanh để tái chế các thành phần pin nhiên liệu, giải quyết thách thức về 'hóa chất vĩnh cửu'. Phương pháp sáng tạo này tách hiệu quả các vật liệu có giá trị khỏi pin nhiên liệu, ngăn chặn các hóa chất độc hại gây ô nhiễm môi trường. Nghiên cứu này, được công bố trên RSC Sustainability và Ultrasonic Sonochemistry, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong công nghệ bền vững.
Kỹ thuật này bao gồm việc sử dụng siêu âm tần số cao để tách màng phủ chất xúc tác (CCM), chứa các kim loại quý như bạch kim liên kết với màng PFAS. Bằng cách ngâm pin nhiên liệu trong dung môi hữu cơ và áp dụng siêu âm công suất cao, các kim loại quý có thể được tách ra khỏi màng PFAS trong vòng chưa đầy một phút. Quá trình này tạo ra các bong bóng siêu nhỏ vỡ ra dưới áp suất, tạo ra đủ lực để tách các vật liệu mà không cần hóa chất mạnh.
Sự phát triển này là một nỗ lực hợp tác với Johnson Matthey, một công ty hàng đầu trong lĩnh vực công nghệ bền vững. Ross Gordon, Nhà khoa học Nghiên cứu Chính tại Johnson Matthey, ca ngợi công nghệ này là 'một bước ngoặt' cho việc tái chế pin nhiên liệu, nhấn mạnh tiềm năng của nó trong việc giảm chi phí năng lượng chạy bằng hydro và thúc đẩy công nghệ sạch hơn. Khi nhu cầu về pin nhiên liệu hydro tăng lên, kỹ thuật tái chế này mở đường cho các giải pháp năng lượng xanh hơn và hiệu quả hơn về chi phí.
Hội Hóa học Hoàng gia cũng đã kêu gọi chính phủ can thiệp để giảm mức PFAS trong nguồn cung cấp nước của Vương quốc Anh. Phương pháp mới giải quyết các thách thức môi trường quan trọng do PFAS gây ra, được biết là gây ô nhiễm nước uống và có những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe.
Dựa trên thành công ban đầu của họ, nhóm nghiên cứu đã giới thiệu một quy trình tái chế liên tục mới bằng cách sử dụng một thiết bị gọi là sonotrode lưỡi dao. Công cụ này sử dụng siêu âm tần số cao để tách các lớp của pin nhiên liệu, tạo ra các bong bóng nhỏ vỡ ra dưới áp suất. Điều này cho phép các kim loại quý được tách ra khỏi màng gần như ngay lập tức, ở nhiệt độ phòng. Phương pháp này hiệu quả, an toàn với môi trường và khả thi về mặt kinh tế.
Tiến sĩ Jake Yang từ Trường Hóa học của Đại học Leicester lưu ý rằng sự đổi mới này có thể giúp xây dựng một nền kinh tế tuần hoàn cho các kim loại nhóm bạch kim, làm cho công nghệ năng lượng hydro trở nên bền vững và giá cả phải chăng hơn.
Bài viết này dựa trên phân tích của tác giả chúng tôi về các tài liệu lấy từ các nguồn sau: RSC Sustainability, Đại học Leicester và Johnson Matthey.