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

Pin nhiên liệu hoạt
động nhờ vi khuẩn!




Các nhà khoa học Mỹ đã ch
ế
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 như glucoza, axetat
hoặc or lactat. Các nh
à nghiên
cứu bang Penn là người đầu

tiên cho thấy MFC có thể tạo
ra điện năng từ nước thải.
Công trình nghiên cứu này
được sự hỗ trợ của Quỹ Khoa
h
ọc Quốc gia, bộ Nông nghiệp
Mỹ, Viện Khoa học Cuộc
sống Huck của bang Penn và
quỹ Stan and Flora Kappe
Endowment.

Tiến sỹ Bruce Logan, giáo sư
Kỹ thuật Môi trường, cho biết
MFC không chỉ sử dụng nhi
ên
liệu sinh học hyđrat-cacbon đ
ể
chế ra hyđrô như quá trình lên
men thông thường. Về mặt lý
thuyết, người ta có thể sử
dụng MFC để thu được lượng
lớn hyđrô từ chất thải sinh
học, chất phân huỷ, chất hữu
cơ ví dụ như nước thải sinh
hoạt, nước thải nông nghiệp
hoặc công nghiệp và đ
ồng thời
làm sạch nguồn nước thải
này.

Logan nhận định về cơ bản,
các nhà nghiên cứu sử dụng
cùng một loại tế bào nhiên
liệu họ đã làm ra để làm sạch
nước và sản xuất điện. Tuy
nhiên, để sản xuất hyđrô, họ
phải không cần cấp khí oxi
cho MFC và đồng thời bổ
sung cho hệ thống một lượng
nhỏ điện năng.

Trong MFC mới này, khi vi
khuẩn ăn nhiên liệu sinh học,
chúng chuyển electron thành
một anốt (cực dương). Vi
khuẩn cũng giải phóng ra
proton (hạt cơ bản tích điện
dương có
ở trong nhân của các
nguyên tử). Các hạt electron
trên anốt chuyển qua đường
điện tới catốt (cực âm), khi đó
chúng sẽ được hỗ trợ điện hoá
học để kết hợp với các proton
và tạo ra khí hyđrô. Lượng
điện áp khoảng 0,25 vôn đư
ợc
gắn vào mạch bằng cách nối
cực dương của nguồn cung
điện năng được chương trình

hoá tới anốt và nối cực âm
nguồn cung điện năng tới
catốt.

Các nhà nghiên cứu gọi MFC
chế tạo hyđrô là lò phản ứng
vi khuẩn được hỗ trợ bởi điện
hoá sinh hay BEAMR.
BEAMR không chỉ tạo ra
hyđrô mà còn đồng thời làm
sạch nước bẩn được sử dụng
là nguyên liệu cấp cho nó chế
biến. BEAMR sử dụng
khoảng 1/10 lượng điện áp
cần cho quá trình điện phân
(tức quá trình sử dụng điện để
tách nước th
ành hyđrô và oxi).
Ti
ến sỹ Logan khẳng định quá
trình này đã chứng minh được
là thực sự có khả năng thu
được hyđrô làm nhiên liệu từ
các nguồn tái chế dùng cho
vận tải sạch. Ông hy vọng,
MFC có thể giảm chi phí xử
lý nước thải vốn lên tới 25 tỷ
đô la ở Mỹ cũng nh
ư cho phép
các nước khác trên thế giới

tiếp cận công nghệ cải thiện
điều kiện vệ sinh.