Tách Hydro bằng phương pháp rẻ tiền hơn nhiều so với truyền thống

TSKH Trần Đình Phong là 1 trong 2 người được Bộ Khoa học và Công nghệ trao giải thưởng Tạ Quang Bửu năm nay khi là tác giả chính của công trình lĩnh vực Vật lý: “Cấu trúc polymer và cơ chế hoạt động xúc tác tạo H2 của molybdenum sulfide vô định hình”.

TSKH Trần Đình Phong (Trường ĐH Khoa học và Công nghệ Hà Nội, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) là người được trao giải thưởng Tạ Quang Bửu năm 2018. Ảnh: Thanh Hùng.

Công trình sản xuất nhiên liệu Hydro từ nước với giá thành rẻ so với bằng vật liệu truyền thống. Vật liệu truyền thống để làm việc này là bạch kim (Pt) - một vật liệu hiếm và đắt tiền. Để thay thế Pt, các nhà khoa học quan tâm hướng nghiên cứu chế tạo những vật liệu rẻ tiền, dễ kiếm và có trữ lượng lớn trên trái đất.

TS Phong và nhóm của mình đã tổng hợp được chất xúc tác molybdenum sulfide vô định hình bằng nhiều phương pháp khác nhau với khối lượng lớn. Công trình xác định được cơ chế hoạt động xúc tác của vật liệu này một cách đầy đủ và từ đó đề xuất phương pháp thiết kế một thiết bị sản xuất tách hydro từ nước bằng năng lượng mặt trời có thể đạt hiệu suất chuẩn của cơ quan năng lượng Mỹ.

Công trình được công bố trong Nature Materials là một tạp chí khoa học hàng đầu thế giới, được SCIMAGO xếp hạng 2/1983 trong Khoa học vật liệu, 2/863 trong Hoá học và 3/4363 trong Kỹ thuật.

TSKH Trần Đình Phong nhận bằng khen từ Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ Chu Ngọc Anh. Ảnh: Thanh Hùng.

Ấn tượng đầu tiên về nhà khoa học Vật lý 37 tuổi này là khuôn mặt hiền và nụ cười đầy thiện cảm thường trực trên môi.

TS Phong chia sẻ, đối với một nhà khoa học còn trẻ cả về tuổi đời và tuổi nghề, giải thưởng là một niềm vinh dự quá lớn với anh.

“Tôi thật hạnh phúc khi gia đình luôn ủng hộ các quyết định của mình trong đó có quyết định trở về Việt Nam làm việc sau hơn 11 năm ở Pháp và Singapore. Đặc biệt vợ tôi, người từng là đồng nghiệp, từng công bố với tôi trong thời gian làm việc ở Singapore đã hiểu và chia sẻ một cách tuyệt đối ước mơ khoa học của tôi”. TS Phong nói.

Anh kể, công trình được lựa chọn trao giải năm nay là một nghiên cứu trong chuỗi những nghiên cứu mà anh và đồng nghiệp đang tiến hành với mục đích chế tạo được một chiếc lá nhân tạo “bắt chước” hoạt động của lá tự nhiên, có thể chỉ từ năng lượng mặt trời và nước biển tạo ra nhiên liệu sạch H2 nhằm thay thế nhiên liệu truyền thống xăng dầu.

“Với chúng tôi, đây là một giấc mơ đẹp, nó xứng đáng để chúng tôi cố gắng hết mình trong nhiều năm tới. Hiện đang có rất nhiều các trung tâm lớn trên thế giới với tiềm lực mạnh tham gia thực hiện các nghiên cứu trong lĩnh vực này. Có khá nhiều tiến bộ khoa học và công nghệ trong hướng nghiên cứu này đã được thực hiện trong vài năm qua nhưng con đường tới công nghệ dùng nhiên liệu H2 thay thế xăng dầu còn rất xa. Cũng có lúc, bên lề các hội thảo quốc tế, chúng tôi những người làm nghiên cứu tự hỏi nhau rằng liệu có đang “mơ” một giấc mơ quá lớn hay không? Bởi rất có thể, trong tương lai khi chiếc lá nhân tạo mà cộng đồng khoa học quốc tế làm được đáp ứng đầy đủ các yêu cầu sản xuất công nghiệp được chế tạo thành công thì lại có một công nghệ khác ưu việt hơn được ra đời, phát triển và ứng dụng”, anh chia sẻ.

Ảnh: Thanh Hùng.

Làm khoa học phần lớn là nhận thất bại

Cũng vì vậy, những người làm nghiên cứu như anh, dù có cho mình một định hướng ứng dụng và cống hiến cho xã hội thật lớn thì cũng hiểu rằng con đường tới nó nhiều khi không hẹn trước và rất nhiều những chông gai.

“Vì vậy chúng tôi cũng chuẩn bị cho mình tinh thần của những người không thành công”, TS Phong nói.

TS Phong cho rằng, đó là điều mà người làm khoa học phải chấp nhận.

Bản thân anh cũng học cách nuôi dưỡng niềm đam mê công việc nghiên cứu của mình khi hiểu rằng “làm nghiên cứu khoa học thường không dự đoán được những điều gì sẽ xảy ra và phần lớn là nhận thất bại”.

Nhưng trên con đường đi đó rất có thể đổi lại sẽ có những phát hiện khác, bất ngờ, thú vị và hữu ích hơn.

“Chúng ta biết rằng có những phát minh được đưa ra một cách hoàn toàn bất ngờ và không được chuẩn bị. Điện cực Clark để đo nồng độ O2 trong máu là một ví dụ như vậy. Nó được Leland Clark, một nhà hóa học tại Ohio Mỹ, phát triển khi các nghiên cứu của ông về máy tạo O2 bị từ chối nhận công bố đơn giản ở thời điểm đó ông đã không thể đo được nồng độ O2 trong máu sau khi chạy qua chiếc máy của mình. Và nó thúc đẩy một cách hoàn toàn không tính toán Clark và nhóm nghiên cứu của mình phát triển ra điện cực và gần như trở thành điện cực “cầm tay” của tất cả các nhóm nghiên cứu hiện giờ. Nhờ điện cực Clark đó, chiếc máy đo nồng độ đường trong máu đầu tiên trên thế giới được phát minh sau đó. Những phát kiến kể trên rất quan trọng và có đóng góp lớn cho xã hội nhưng hoàn toàn ngoài dự định ban đầu của Clark”, TS Phong dẫn chứng về câu chuyện thực tế của giới làm khoa học.  

Nhưng TS Phong cho rằng, kể cả khi những người làm khoa học không có những phát kiến nổi bật như vậy thì vẫn có một giá trị chắc chắn mà các nghiên cứu nghiêm túc đem lại, đó là đào tạo những con người có tư duy phân tích và sáng tạo trong việc tìm kiếm và giải quyết vấn đề.

TS cho rằng để các nhà khoa học có thể phát triển tối đa năng lực của mình hay “để có những phát kiến bất ngờ” cần phải có những sự chuẩn bị đủ lâu và đủ rộng và những người làm chính sách và lãnh đạo khoa học công nghệ có vai trò cực kỳ quan trọng.

“Tôi mong có một sự thấu hiểu và tin tưởng giữa các nhà làm quản lý và các nhà khoa học. Có niềm tin, thì các nhà khoa học sẽ chỉ có nhiệm vụ duy nhất là làm tốt hơn nữa công việc nghiên cứu của mình mà không phải bận tâm quá nhiều tìm hiểu những lý do dù có hay không, khi nghiên cứu của mình không may mắn nhận được tài trợ”.

TSKH Trần Đình Phong bên gia đình nhỏ của mình.

Theo anh cũng chỉ khi có niềm tin thì các nhà quản lí có thể dần đơn giản hóa các thủ tục hành chính để giúp các nhà khoa học bớt thời gian làm các việc ngoài khoa học, tập trung vào việc nghiên cứu của mình mà không phải mất quá nhiều thời gian vào các thủ tục giấy tờ.

“Thú thật từ khi về ĐH Khoa học và Công nghệ, tôi chưa bao giờ hoàn thành một bộ hồ sơ về tài chính nào nếu như không có sự giúp đỡ của 3-4 đồng nghiệp của mình”, TS Phong nói.

Anh cho rằng nếu có sự tin tưởng giữa 2 phía thì hiệu quả đầu tư cho khoa học công nghệ nước nhà sẽ được cải thiện.

“Tôi mong rằng trong thời gian tới sẽ có nhiều hơn nữa các Quỹ tài trợ nghiên cứu tương tự Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia, và các quỹ học bổng cho nghiên cứu sinh, sinh viên giỏi được xây dựng để họ có thể yên tâm làm việc cùng với chúng tôi trong các phòng thí nghiệm. Nếu như vậy tôi tin rằng năng lực nghiên cứu của các trường đại học, các viện nghiên cứu, các nhóm nghiên cứu và cá nhân các nhà khoa học sẽ dần được nâng cao”.

Theo TS Phong, có như vậy thì những khám phá dù được chuẩn bị hoặc hay không được chuẩn bị để phục vụ xã hội sẽ được tạo ra một cách tự nhiên nhất.

Thanh Hùng

'Với tôi trở về Việt Nam làm việc là lựa chọn tốt'

Gặp tiến sĩ Trần Đình Phong, người vừa có nghiên cứu công bố trên tạp chí số một thế giới về khoa học vật liệu Nature Materials.

Người ngoài hành tinh có thể tiêu diệt nhân loại bằng mã độc
Những dự báo đáng sợ về thế giới năm 2018
Cựu quan chức Lầu Năm góc tiết lộ sốc về đĩa bay

Nhiều nhà khoa học tin rằng có thể có hành tinh có lợi cho sự sống phát triển, và ở đó có thể có sự tồn tại của “người ngoài hành tinh”, ví dụ như Gliese 581 c và OGLE-2005-BLG-390Lb, nơi mà được tìm thấy có dạng tương đối giống với Trái Đất. Những phương pháp dò tìm bằng radio hiện nay đã không còn tương xứng với một cuộc tìm kiếm lớn, ví dụ như cách giải quyết với công nghệ gần đây đã không còn tương xứng với những gì chúng ta biết về các thiên thể ngoài thái dương hệ. Loại kính viễn vọng trong tương lai cần phải có khả năng cho việc nhìn các hành tinh quay xung quanh các ngôi sao, mà có thể có tồn tại sự sống (dù bằng phương pháp trực tiếp hay thông qua việc chụp ảnh bằng quang phổ giúp làm lộ ra các thông tin quan trọng như sự tồn tại của khí Ôxy trong khí quyển của hành tinh đó:

- Darwin là một kế hoạch của ESA tìm kiếm những hành tinh giống với Trái Đất, và phân tích khí quyển của chúng.

- Nhiệm vụ COROT, ban đầu thuộc về của Cơ quan vũ trụ Pháp, được bắt đầu vào năm 2006 và vẫn đang xem xét các hành tinh ngoài hệ mặt trời.

- Kế hoạch tìm kiếm các hành tinh giống Trái Đất được NASA tiến hành, nhưng đến năm 2007, ngân quỹ bị cắt đã khiến cho nó kéo dài vô tận

- Chương trình Kepler, thay thế cho Kế hoạch tìm kiếm các hành tinh giống Trái Đất, được diễn ra vào tháng 11 năm 2008

Vào năm 2007, các nhà khoa học thuộc đài thiên văn Nam Âu ở La Silla, Chile nói rằng họ đã tìm thấy hành tinh đầu tiên giống với Trái Đất. Hành tinh, được biết dưới cái tên Gliese 581 c, quay trong khoảng không cho phép tồn tại sự sống của ngôi sao Gliese 581, một sao lùn đỏ cách Trái Đất 20.5 Năm ánh sáng (194 ngàn tỉ km). Lúc đầu nó được cho rằng có thể có nước. Tuy nhiên, khí hậu trên Gliese 581 c đã được Weiner Volt Bloh và đội của anh mô phỏng trên máy tính tại Viện Nghiên cứu về sự ảnh hưởng khí hậu của Đức và cho kết quả là: các bon đi-ôxít và mêtan trong khí quyển của hành tinh này có thể tạo ra được hiệu ứng nhà kính nhưng sau đó sẽ bị biến mất. Nó sẽ làm hành tinh ấm lên, vượt quá cả mức để nước có thể sôi(100 độ C/ 212 độ F), chính vì vậy nó xóa tan đi hi vọng có thể tồn tại sự sống trên hành tinh này. Hiện giờ các nhà khoa học chuyển sang theo dõi Gliese 581 d, hành tinh mà chỉ nằm sát vùng có thể sống của một ngôi sao.

Cũng trong năm 2007, the Associated Press công bố một bản bào cáo rằng các nhà khoa học đã tìm thấy 28 thiên thể dạng hành tinh ngoài hệ mặt trời. Một trong số các hành tinh mới được phát hiện này được cho rằng có rất nhiều điểm giống với Sao Hải Vương.

Nếu như sinh vật có trí tuệ ngoài Trái Đất hay còn gọi là người ngoài hành tinh được tìm thấy và có thể liên lạc được với chúng, con người và chính phủ của mình phải xác định làm gì và làm thế nào với mối quan hệ đó.

Các kiểu Nhật thực trên thế giới

Bạn đã từng nghe đến các khái niệm Nhật thực một phần hay Nhật thực toàn phần? Bài này sẽ giúp bạn tìm hiểu kỹ hơn về những khái niệm đó.