Nhà khoa học Việt tìm cách tạo nhiên liệu sạch thay xăng dầu

Công trình nghiên cứu "Cấu trúc polymer và cơ chế hoạt động xúc tác tạo hydro của molybdenum sulfide vô định hình" do tiến sĩ Trần Đình Phong, Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) được tặng giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2018.

Trong lễ vinh danh tổ chức ngày 18/5 tại Hà Nội, Trần Đình Phong thu hút giới truyền thông khi mới 37 tuổi đã có 38 bài báo công bố trên các tạp chí quốc tế thuộc hệ thống ISI, đặc biệt là Nature Materials và Nanoletters - hai tạp chí hàng đầu thế giới về khoa học vật liệu.

Hướng nghiên cứu mà anh và đồng nghiệp đang tiến hành cũng đặc biệt khi tìm cách tạo chiếc lá nhân tạo (dựa theo cơ chế tổng hợp quang hóa tự nhiên của lá cây xanh), chỉ với năng lượng mặt trời và nước biển tạo ra nhiên liệu sạch hydro. "Với chúng tôi, đây là giấc mơ đẹp, nó xứng đáng để cố gắng hết mình", tiến sĩ Phong chia sẻ.

Đến nay, nghiên cứu đã tìm ra được cấu trúc đầy đủ và cơ chế hoạt động chất xúc tác tạo hydro từ nước biển, mở ra khả năng tìm ra vật liệu mới hoạt động tốt hơn, từ đó thay thế dần nguyên liệu đắt tiền là vàng trắng.

Phong cho biết, đây là hướng nghiên cứu cơ bản nên không thể ngay lập tức có được kết quả để ứng dụng, nhưng có thể cung cấp hiểu biết nhất định để làm các nghiên cứu tiếp theo.

Hiện tiến sĩ Phong đã có được phiên bản lá nhân tạo đầu tiên có khả năng sản xuất hydro từ nước biển và năng lượng mặt trời hiệu suất là 3%. Để đạt ngưỡng công nghệ đưa vào sản xuất năng lượng cần ít nhất 10%. "Thời gian tới chúng tôi tiếp tục nghiên cứu để đáp ứng được yêu cầu 10%. Hy vọng không quá xa sẽ tạo được chiếc lá nhân tạo", tiến sĩ Phong nói.

Năng lượng mặt trời rất phong phú trong tự nhiên, nhưng chỉ có công nghệ như pin mặt trời, làm nước nóng. Còn việc chuyển hydro từ nước biển và năng lượng mặt trời thành nhiên liệu thay xăng dầu hiện có nhóm ở Tokyo và nhiều trung tâm nghiên cứu lớn đi theo hướng nghiên cứu này, nhưng chưa đi đến kết quả cuối cùng. Có một nhóm nghiên cứu đã tạo ra lá nhân tạo hiệu suất 30% nhưng giá quá đắt nên không có khả năng ứng dụng trong công nghiệp. Bởi vấn đề của năng lượng không chỉ là hiệu suất mà còn giá cả.

Gần đây một số nhóm ở Việt Nam đã có đi theo hướng nghiên cứu này. "Đây là tín hiệu vui vì để đạt được mục đích lớn phải có nhiều người làm cùng, tiếp cận theo nhiều hướng. Rất có thể cách tiếp cận của chúng tôi chưa phải là hoàn hảo. Có thể người khác sẽ học được từ chính thành công và thất bại của nhóm chúng tôi để làm tốt hơn”, Phong chân thành chia sẻ.

Ngại nói về mình

Dù rất vui khi được vinh danh, TS Phong ngại nói về mình chỉ với lý do "muốn chờ đến ngày có kết quả cuối cùng". Anh dè dặt bởi với người làm nghiên cứu cơ bản, để tìm ra kết quả nâng hiệu suất năng lượng của chiếc lá nhân tạo từ 3 lên 10% "có thể chỉ sau 6 tháng, nhưng cũng có khi là 20 năm sau".

Con đường Phong lựa chọn không dễ dàng. Quyết định trở về Việt Nam làm việc sau hơn 11 năm ở Pháp và Singapore, với kinh nghiệm từng làm việc trong phòng thí nghiệm của Viện sĩ Viện hàn lâm Pháp, anh khát khao xây dựng nhóm nghiên cứu mạnh với phòng thí nghiệm chuẩn quốc tế khi trong tay không có gì. Anh luôn tâm niệm, chỉ có phòng thí nghiệm riêng thì mới tập trung nghiên cứu được theo đúng hướng mình đam mê.

Tiến sĩ Phong đã vận động và thành lập được phòng thí nghiệm rộng 120 m2 với các trang thiết bị cơ bản đồng bộ và một số máy móc hiện đại như: máy phân tích điện hóa, máy phân tích hình thể vật liệu... Hiện phòng thí nghiệm đã hợp tác với các nhóm nghiên cứu ở Nhật Bản và Pháp. Dưới sự hướng dẫn của tiến sĩ Phong, nhiều sinh viên trẻ cũng đang "cuốn" theo con đường đam mê khoa học của thầy.

Tiến sĩ Phong cười hiền nói "với tôi, những tháng ngày đầu tiên xây dựng nhóm nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ thật đặc biệt". Trải qua nhiều khó khăn, nhưng anh hạnh phúc với quyết định trở về Việt Nam làm việc. Anh cũng bày tỏ sự trân trọng khi Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ quốc gia và các Hội đồng khoa học đã lựa chọn tài trợ giúp anh nhanh chóng triển khai hướng và nhóm nghiên cứu của mình.

Nhà khoa học trẻ ước mong sẽ có nhiều quỹ tài trợ nghiên cứu tương tự, các quỹ học bổng cho nghiên cứu sinh, sinh viên giỏi được xây dựng trong thời gian tới. "Được như vậy tôi tin rằng năng lực nghiên cứu của các trường đại học, các viện, nhóm nghiên cứu và cá nhân nhà khoa học sẽ dần được nâng cao", tiến sĩ Phong bày tỏ.

Chỉ sau một ngày đứng trên bục vinh danh của giải thưởng Tạ Quang Bửu, tiến sĩ Phong lại bận rộn với kỳ giảng dạy tại Hàn Quốc. Anh tâm sự, kế hoạch sắp tới là tiếp tục dành nhiều thời gian cho nghiên cứu để sớm tạo được chiếc lá nhân tạo đáp ứng yêu cầu kỹ thuật. Dù biết rằng để đến được bước xây dựng nhà máy sản xuất lá nhân tạo thì con đường còn rất xa. "Chúng tôi sẽ nỗ lực để sớm có kết quả", tiến sĩ Phong nhấn mạnh.