Pin nhiên liệu hoạt động nhờ...vi khuẩn!

Các nhà khoa học Mỹ đã chế tạo một loại pin nhiên liệu hoạt động nhờ vi khuẩn trong điều kiện yếm khí...TS Bruce Logan, giáo sư Kỹ thuật Môi trường (bên phải) và TS Hong Liu, bên pin nhiên liệu vi khuẩn sinh ra hyđro Trước đây, các nhà nghiên cứu khác đã chứng minh là có thể sử dụng MFC (microbial fuel cell-MFC) để tạo điện năng từ nước chứa các chất tinh khiết
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Pin nhiên liệu hoạt động nhờ...vi khuẩn! Pin nhiên liệu hoạt động nhờ...vi khuẩn!Các nhà khoa học Mỹ đã chếtạo một loại pin nhiên liệuhoạt động nhờ vi khuẩntrong điều kiện yếm khí...TS Bruce Logan, giáo sư Kỹthuật Môi trường (bên phải)và TS Hong Liu, bên pinnhiên liệu vi khuẩn sinh rahyđroTrước đây, các nhà nghiêncứu khác đã chứng minh là cóthể sử dụng MFC (microbialfuel cell-MFC) để tạo điệnnăng từ nước chứa các chấttinh khiết như glucoza, axetathoặc or lactat. Các nhà nghiêncứu bang Penn là người đầutiên cho thấy MFC có thể tạora điện năng từ nước thải.Công trình nghiên cứu nàyđược sự hỗ trợ của Quỹ Khoahọc Quốc gia, bộ Nông nghiệpMỹ, Viện Khoa học Cuộcsống Huck của bang Penn vàquỹ Stan and Flora KappeEndowment.Tiến sỹ Bruce Logan, giáo sưKỹ thuật Môi trường, cho biếtMFC không chỉ sử dụng nhiênliệu sinh học hyđrat-cacbon đểchế ra hyđrô như quá trình lênmen thông thường. Về mặt lýthuyết, người ta có thể sửdụng MFC để thu được lượnglớn hyđrô từ chất thải sinhhọc, chất phân huỷ, chất hữucơ ví dụ như nước thải sinhhoạt, nước thải nông nghiệphoặc công nghiệp và đồng thờilàm sạch nguồn nước thảinày.Logan nhận định về cơ bản,các nhà nghiên cứu sử dụngcùng một loại tế bào nhiênliệu họ đã làm ra để làm sạchnước và sản xuất điện. Tuynhiên, để sản xuất hyđrô, họphải không cần cấp khí oxicho MFC và đồng thời bổsung cho hệ thống một lượngnhỏ điện năng.Trong MFC mới này, khi vikhuẩn ăn nhiên liệu sinh học,chúng chuyển electron thànhmột anốt (cực dương). Vikhuẩn cũng giải phóng raproton (hạt cơ bản tích điệndương có ở trong nhân của cácnguyên tử). Các hạt electrontrên anốt chuyển qua đườngđiện tới catốt (cực âm), khi đóchúng sẽ được hỗ trợ điện hoáhọc để kết hợp với các protonvà tạo ra khí hyđrô. Lượngđiện áp khoảng 0,25 vôn đượcgắn vào mạch bằng cách nốicực dương của nguồn cungđiện năng được chương trìnhhoá tới anốt và nối cực âmnguồn cung điện năng tớicatốt.Các nhà nghiên cứu gọi MFCchế tạo hyđrô là lò phản ứngvi khuẩn được hỗ trợ bởi điệnhoá sinh hay BEAMR.BEAMR không chỉ tạo rahyđrô mà còn đồng thời làmsạch nước bẩn được sử dụnglà nguyên liệu cấp cho nó chếbiến. BEAMR sử dụngkhoảng 1/10 lượng điện ápcần cho quá trình điện phân(tức quá trình sử dụng điện đểtách nước thành hyđrô và oxi).Tiến sỹ Logan khẳng định quátrình này đã chứng minh đượclà thực sự có khả năng thuđược hyđrô làm nhiên liệu từcác nguồn tái chế dùng chovận tải sạch. Ông hy vọng,MFC có thể giảm chi phí xửlý nước thải vốn lên tới 25 tỷđô la ở Mỹ cũng như cho phépcác nước khác trên thế giớitiếp cận công nghệ cải thiệnđiều kiện vệ sinh.