Pin nhiên liệu làm sạch nước, tạo ra điện
Thứ ba, 06/09/2011 - 00:32
Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển một hệ thống pin nhiên liệu có thể tạo ra điện từ hợp chất hữu cơ và làm sạch nước thải. Nghiên cứu mới được công bố tại trên tạp chí Chemical Communications.
Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển một hệ thống pin nhiên liệu có thể tạo ra điện từ hợp chất hữu cơ và làm sạch nước thải. Nghiên cứu mới được công bố tại trên tạp chí Chemical Communications.
Họ đã tạo ra một loại pin nhiên liệu sử dụng ánh sáng làm xúc tác, có cực dương là ống oxit titan cực nhỏ, cực âm làm bằng bạch kim. Pin này cũng sử dụng ánh sáng để phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong chất thải, sản xuất ra các điện từ có khả năng đi xuyên qua cực âm và biến đổi năng lượng hóa học thành điện.
Theo ông Yanbiao Liu, trưởng nhóm nghiên cứu Đại học Shanghai Jiao Tong, các hợp chất hữu cơ trong nước thải là nguồn năng lượng quan trọng. Và việc tìm ra phương pháp tiếp cận bền vững để thu hồi năng lượng từ chất thải là nhu cầu cần thiết.
Các nhà khoa học đã sử dụng pin để xác định các tạp chất và hợp chất khác nhau trong các mẫu chất thải. Ông Liu cho biết thay vì sử dụng tia cực tím làm chất xúc tác, hệ thống sử dụng ánh sáng nhìn thấy được và ánh sáng mặt trời. Như vậy, có thể sử dụng hệ thống này ở ngoài trời để xử lí nước thải.
Ông Prashant Kamat, giám định viên về nhiên liệu và phục hồi môi trường tại Đại học Notre Dame ở Hoa Kỳ cho biết nhóm nghiên cứu đã mở rộng khái niệm pin nhiên liệu và pin mặt trời vốn đã được định hình tốt từ trước đó.
Theo ông, việc lựa chọn chính xác ánh sáng nào là chất xúc tác bán dẫn là yếu tố tất yếu khi kết hợp các biện pháp bảo vệ môi trường với việc biến biến đổi năng lượng mặt trời. Ông cho biết: "Người ta cần phải thận trọng trong khi sử dụng ánh sáng nhìn thấy để hấp thụ các chất bán dẫn như cadmium sulfide, vì nó có thể bị a-nốt hóa, đặc biệt là khi mức độ chất gây ô nhiễm hữu cơ thấp”.
Đã có một số hệ thống tế bào nhiên liệu được thiết kế và chế tạo để lưu trữ nhiệt từ các nguồn khác nhau. Công nghệ này đóng vai trò quan trọng trong sản xuất, tái chế chất thải năng lượng bị mất trong nước thải mỗi năm. Ông Liu cho biết dù hệ thống pin nhiên liệu đang được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, song chúng vẫn có thể được cải tiến để sử dụng trong các ứng dụng về môi trường trong thực tế.
Họ đã tạo ra một loại pin nhiên liệu sử dụng ánh sáng làm xúc tác, có cực dương là ống oxit titan cực nhỏ, cực âm làm bằng bạch kim. Pin này cũng sử dụng ánh sáng để phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong chất thải, sản xuất ra các điện từ có khả năng đi xuyên qua cực âm và biến đổi năng lượng hóa học thành điện.
Theo ông Yanbiao Liu, trưởng nhóm nghiên cứu Đại học Shanghai Jiao Tong, các hợp chất hữu cơ trong nước thải là nguồn năng lượng quan trọng. Và việc tìm ra phương pháp tiếp cận bền vững để thu hồi năng lượng từ chất thải là nhu cầu cần thiết.
Các nhà khoa học đã sử dụng pin để xác định các tạp chất và hợp chất khác nhau trong các mẫu chất thải. Ông Liu cho biết thay vì sử dụng tia cực tím làm chất xúc tác, hệ thống sử dụng ánh sáng nhìn thấy được và ánh sáng mặt trời. Như vậy, có thể sử dụng hệ thống này ở ngoài trời để xử lí nước thải.
Ông Prashant Kamat, giám định viên về nhiên liệu và phục hồi môi trường tại Đại học Notre Dame ở Hoa Kỳ cho biết nhóm nghiên cứu đã mở rộng khái niệm pin nhiên liệu và pin mặt trời vốn đã được định hình tốt từ trước đó.
Theo ông, việc lựa chọn chính xác ánh sáng nào là chất xúc tác bán dẫn là yếu tố tất yếu khi kết hợp các biện pháp bảo vệ môi trường với việc biến biến đổi năng lượng mặt trời. Ông cho biết: "Người ta cần phải thận trọng trong khi sử dụng ánh sáng nhìn thấy để hấp thụ các chất bán dẫn như cadmium sulfide, vì nó có thể bị a-nốt hóa, đặc biệt là khi mức độ chất gây ô nhiễm hữu cơ thấp”.
Đã có một số hệ thống tế bào nhiên liệu được thiết kế và chế tạo để lưu trữ nhiệt từ các nguồn khác nhau. Công nghệ này đóng vai trò quan trọng trong sản xuất, tái chế chất thải năng lượng bị mất trong nước thải mỗi năm. Ông Liu cho biết dù hệ thống pin nhiên liệu đang được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, song chúng vẫn có thể được cải tiến để sử dụng trong các ứng dụng về môi trường trong thực tế.
Lê My (theo ecoseed)