Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Nước tiểu trở thành nguồn năng lượng bền vững cho các thiết bị điện tử (27/04/2016)

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Bath đã chế tạo được loại pin nhiên liệu mới cỡ nhỏ có thể sản xuất điện từ nước tiểu, đây là một phương thức sản xuất điện theo hướng tái tạo và không thải các bon.

Trong tương lai gần, pin nhiên liệu này có thể sản xuất điện ở mức đủ để cung cấp cho vùng sâu, vùng xa với chi phí rất thấp (1-2 bảng Anh/thiết bị). Cùng với áp lực gia tăng trên toàn cầu để giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giảm phát thải khí nhà kính, pin nhiên liệu vi khuẩn là biện pháp thay thế thú vị. 

Pin nhiên liệu vi khuẩn là thiết bị sử dụng các quá trình sinh học tự nhiên của vi khuẩn để biến các chất hữu cơ như nước tiểu thành điện. Loại pin này hoạt động hiệu quả và có giá thành tương đối rẻ mà gần như không sinh ra chất thải so với các phương pháp sản xuất điện khác. 

Trên thực tế, nước tiểu sẽ chảy qua pin nhiên liệu vi khuẩn để phản ứng diễn ra. Từ đây, điện được sản xuất bởi vi khuẩn, có thể được lưu trữ hoặc sử dụng để cấp điện trực tiếp cho các thiết bị điện. 

Nhóm nghiên cứu đã chế tạo loại pin nhiên liệu vi khuẩn mới có kích thước nhỏ, chắc chắn và rẻ hơn các thiết bị cùng loại khác. Pin này có kích thước 1 inch vuông và sử dụng chất xúc tác cácbon ở cực âm được làm từ đường glucoza và abumin trong lòng trắng trứng. Chất xúc từ sinh khối là lựa chọn tái tạo và rẻ hơn nhiều so với bạch kim, thường được sử dụng trong pin nhiên liệu vi khuẩn.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu thiết kế của pin nhiên liệu vi khuẩn để tăng tối đa mức năng lượng sản sinh. Bằng cách tăng kích thước các điện cực của pin từ 4mm lên 8mm, sản lượng điện đã tăng gấp 10 lần. Hơn nữa, khi xếp nhiều pin chồng lên nhau, sản lượng điện đã tăng lên mức tương ứng.

Hiện nay, một pin nhiên liệu vi khuẩn có thể sinh ra 2W điện/m³, đủ để cấp điện cho một thiết bị như điện thoại di động. Mặc dù giá trị này không thể sánh với các công nghệ thay thế khác như pin hydro hoặc pin mặt trời, nhưng ưu điểm lớn của công nghệ này là chi phí sản xuất cực rẻ và sử dụng chất thải làm nhiên liệu, loại nhiên liệu sẽ không bao giờ cạn kiệt và không sản sinh khí thải độc hại. 

Nhóm nghiên cứu hiện đang tìm cách tăng sản lượng điện của pin nhiên liệu vi khuẩn và tin rằng bằng cách tối ưu hóa thiết kế, hiệu suất pin sẽ tăng. 

Nguồn: vista.gov.vn