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

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

Bộ tài liệu tuyên tuyền Chỉ thị 20 về Tiết kiệm điện

Phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về hệ thống quản lý năng lượng

Bản quyền thuộc Vụ Tiết kiệm năng lượng và Phát triển bền vững, Bộ Công Thương