Pin sinh học tạo ra điện nhờ 3 loại vi khuẩn

05/11/2022

Các khối pin của Đại học Binghamton mô phỏng quá trình tạo năng lượng trong tế bào sinh học và có thể dễ dàng ráp với nhau để sử dụng.

Nhóm nhà nghiên cứu tại Đại học Binghamton, New York đã tìm ra cách khiến pin sinh học có thể sinh ra năng lượng suốt nhiều tuần với ba loại vi khuẩn khác nhau.

Pin sinh học là giải pháp mới để cung cấp năng lượng cho các thiết bị bằng cách mô phỏng quá trình tạo ra năng lượng trong tế bào sinh học. Glucose là nguồn năng lượng phổ biến nhất mà sinh vật sống sử dụng. Khi enzyme trong tế bào phân giải glucose, nó cũng giải phóng các electron có thể dùng để chạy các thiết bị điện.

Pin sinh học có thể tạo ra năng lượng suốt nhiều tuần. Ảnh: Đại học Binghamton

Seokheun Choi, giáo sư tại Trường Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng Thomas J. Watson thuộc Đại học Binghamton, nghiên cứu về pin sinh học nhiều năm và nhận thấy, sự tương tác của vi khuẩn có thể tạo ra đủ năng lượng để vận hành các thiết bị trong vài giờ.

Dù khả năng này rất hữu ích trong một số trường hợp, Choi cùng đồng nghiệp vẫn tìm cách tăng tuổi thọ cho pin. Trước đây, họ sử dụng hệ thống hai vi khuẩn để tạo ra điện cho pin sinh học. Trong nghiên cứu mới, họ sử dụng hệ thống ba vi khuẩn và đặt chúng vào những khoang riêng biệt.

"Một loại vi khuẩn quang hợp tạo ra thức ăn hữu cơ dùng làm chất dinh dưỡng cho các tế bào vi khuẩn khác bên dưới. Dưới cùng là vi khuẩn sản xuất điện, còn vi khuẩn ở giữa tạo ra một số hóa chất để cải thiện việc truyền electron", Choi giải thích.

Pin sinh học mới cũng có cách lắp ráp mới. Đặt trong các khối hộp 3cm x 3cm, loại pin này giống như khối Lego, có thể kết hợp và sắp xếp lại một cách dễ dàng. Tùy thuộc vào thiết bị cần lắp pin, người ta có thể sắp xếp những khối pin để tạo ra điện áp và dòng điện phù hợp.

Choi tin rằng 6G sẽ được triển khai toàn cầu trong thập kỷ tới và một lượng lớn các thiết bị nhỏ, thông minh và độc lập sẽ được sử dụng trong tương lai, có thể ở cả những nơi xa xôi và khắc nghiệt. Khi đó, pin sinh học sẽ rất hữu ích.

Trong tương lai, Choi mong muốn chế tạo loại pin có thể tự phục hồi khi chịu hư hại trong môi trường khắc nghiệt. Tuy nhiên, mục tiêu cuối cùng của ông là khiến pin trở nên thật nhỏ gọn. "Chúng tôi gọi đó là 'bụi thông minh' và chỉ vài tế bào vi khuẩn cũng có thể tạo ra đủ năng lượng cho chúng. Sau đó, chúng tôi có thể rắc chúng ở những nơi cần thiết", ông bổ sung.

Thu Thảo (Theo Interesting Engineering)

Tags:
pin sinh học

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.