Sản xuất điện hiệu quả từ nước thải nhờ các lớp bọc công nghệ nano

10/09/2013

Các kỹ sư của Trường Đại học Oregon, Mỹ, đã đạt được một bước tiến quan trọng trong việc sản xuất ra điện từ nước cống, bằng cách sử dụng các lớp bọc mới ở cực anốt của các pin điện hóa vi khuẩn để làm tăng sản lượng điện lên gấp 20 lần. Khám phá này đã đưa các nhà nghiên cứu tiến một bước gần tới công nghệ có thể làm sạch chất thải sinh học đồng thời sản xuất ra các mức điện hữu dụng, một đổi mới hứa hẹn trong lĩnh vực xử lý nước thải và năng lượng mới.

Trước đây, các nhà nghiên cứu nhận thấy bằng cách bọc các anốt graphit bằng một lớp hạt nano vàng, sản lượng điện tăng gấp 20 lần. Các lớp bọc bằng palladium tạo ra một mức tăng, nhưng không nhiều bằng. Nhóm nghiên cứu cho rằng các lớp bọc hạt nano sắt, rẻ hơn vàng nhiều, cũng có thể tạo ra mức tăng lượng điện tương tự như đối với vàng, và với một số dạng vi khuẩn nhất định.

Nhóm nghiên cứu cho rằng đây là một bước tiến lớn mặc dù vẫn cần những cải tiến ở thiết kế khoang ca-tốt, đòi hỏi một hiểu biết rõ hơn về sự tương tác giữa các loài vi khuẩn khác nhau. Nhưng phương pháp mới rõ ràng tạo ra điện nhiều hơn.

Ở công nghệ này, vi khuẩn từ chất thải sinh học ví dụ như nước cống được đặt trong một khoang anốt, ở đây chúng hình thành nên một lớp màng sinh học, tiêu thụ các chất dinh dưỡng và sinh trưởng, một quy trình làm giải phóng các electron. Trong môi trường đó, nước cống trở thành nhiên liệu để sản xuất điện.

Với công nghệ này, có thể áp dụng phương pháp tương tự để sản xuất ra khí hydro thay vì điện và có tiềm năng được sử dụng ở các pin nhiên liệu hydro chạy ô tô trong tương lai. Dù ở trường hợp nào, phương pháp xử lý nước thải cũng có thể được thay đổi từ công nghệ tiêu thụ năng lượng thành công nghệ sản xuất ra năng lượng hữu dụng.

Công nghệ này đã hoạt động ở phạm vi phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu cho rằng cần phải có những tiến bộ nữa để hạ giá thành, cải thiện hiệu suất và điện đầu ra, và xác định các vật liệu chi phí thấp nhất có thể được sử dụng.

Theo EscienceNews

Cùng chuyên mục

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.