Gần đây, dự án HyLICAL do EU tài trợ đã đạt được cột mốc quan trọng khi khởi động nhà máy thí điểm từ tính làm lạnh hydro đầu tiên của châu Âu. Máy trình diễn, được phát triển trong khuôn khổ dự án HyLICAL bởi Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) và công ty khởi nghiệp MAGNOTHERM, đánh dấu bước đột phá trong công nghệ làm lạnh từ tính bền vững, tiết kiệm năng lượng và đặt nền tảng cho các ứng dụng công nghiệp quy mô lớn.
Tiến sĩ Tino Gottschall, nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Từ trường Cao Dresden (HLD) của HZDR, từ lâu đã ấp ủ ý tưởng xây dựng một nhà máy có khả năng sản xuất 5.000 kg hydro lỏng mỗi ngày — hiệu quả và kinh tế hơn các phương pháp làm lạnh hiện nay. Cùng với MAGNOTHERM và các đối tác khác của HyLICAL, nhóm của ông đang nỗ lực chứng minh rằng công nghệ làm lạnh hydro dựa trên hiệu ứng từ nhiệt có thể mở rộng quy mô cho ứng dụng công nghiệp.
Đối tác chiến lược thúc đẩy đổi mới
Từ năm 2023, các đối tác của HyLICAL là HZDR và MAGNOTHERM đã hợp tác chặt chẽ, kết hợp chuyên môn học thuật và đổi mới doanh nghiệp để phát triển công nghệ làm lạnh từ nhiệt.
Năm 2024, MAGNOTHERM đã mở cơ sở thứ hai tại khuôn viên Rossendorf và thành lập phòng thí nghiệm chung cùng năm đó, nơi Tiến sĩ Tino Gottschall của HZDR và kỹ sư Thomas Platte của MAGNOTHERM đã xây dựng nhà máy thí điểm làm lạnh hydro. Trọng tâm của nhà máy là nam châm siêu dẫn 19 Tesla được lắp đặt dưới sàn của HLD. Để so sánh, máy quét MRI y tế hiện đại sử dụng nam châm có cường độ từ 1,5 đến 3 Tesla. Tiến sĩ Gottschall cho biết: "Bây giờ chúng ta có thể sử dụng cơ sở này để chứng minh nguyên lý và hiểu cách nó hoạt động. Mục tiêu tiếp theo là tăng hiệu quả để sản xuất 100 kg hydro lỏng mỗi ngày, chứng minh khả năng mở rộng quy mô của công nghệ cho ứng dụng công nghiệp."
Hiệu ứng từ nhiệt: Cách thức hoạt động
Việc trình diễn nhà máy làm lạnh hydro từ nhiệt đầu tiên của châu Âu dựa trên hiệu ứng từ nhiệt.Hiệu ứng này xảy ra khi các vật liệu có đặc tính cụ thể — như hợp kim lanthan-sắt-silicon (LaFeSi) — được đặt trong từ trường. Tùy thuộc vào hướng của các moment từ, vật liệu kim loại có thể gây ra sự sụt giảm hoặc tăng vọt đột ngột về nhiệt độ. Áp dụng nguyên lý này, sau khi làm lạnh trước bằng nitơ lỏng, hydro có thể được làm lạnh xuống âm 253 độ C. Một khi hydro đạt đến nhiệt độ siêu lạnh này, nó bắt đầu hóa lỏng. Tiến sĩ Gottschall lưu ý: "Phương pháp của chúng tôi mang lại lợi thế đáng kể cho quá trình hóa lỏng hydro. So với các nhà máy thông thường và trái ngược với phòng thí nghiệm liên kết MAGNOTHERM tại HZDR, chúng tôi hướng tới việc giảm chi phí hóa lỏng xuống dưới 1,5 euro mỗi kg."
Một Kỷ Nguyên Mới Về Làm Lạnh Hydro
Việc ra mắt nhà máy thí điểm là một bước quan trọng đối với HyLICAL trong việc thúc đẩy công nghệ hóa lỏng hydro tiết kiệm năng lượng và nhỏ gọn dựa trên làm mát từ nhiệt. Bằng cách xác nhận phương pháp này ở quy mô thí điểm, dự án hỗ trợ các mục tiêu của Châu Âu về sản xuất hydro xanh hiệu quả hơn về chi phí, giảm chi phí vận chuyển và đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang hệ thống năng lượng trung hòa khí hậu.
