Tạo nhiên liệu hydro từ ánh sáng mặt trời và nước thải

Các nhà khoa học mới đây tìm ra cách tạo khí hydro từ ánh sáng mặt trời và nước thải, giúp tạo ra nguồn năng lượng ổn định và cải thiện nguồn nước.

Các nhà nghiên cứu đến từ Đại học California, Santa Cruz, Mỹ, tạo ra thiết bị hydro bằng cách kết hợp pin nhiên liệu vi khuẩn MFC và pin mặt trời quang điện hóa PEC, Science World Report đưa tin.

Trong thành phần của MFC, các vi khuẩn sẽ phân hủy chất hữu cơ trong nước thải và sinh ra điện năng. Dòng điện này sau đó sẽ được chuyển đến PEC để hỗ trợ quá trình tách hợp chất hydro và oxy từ nước bằng năng lượng mặt trời.


Mô hình tạo ra khí hydro từ nước thải và ánh sáng mặt trời trong phòng thí nghiệm. (Ảnh: University of California, Santa Cruz)

Trong thực tế, khi được cung cấp nước bẩn và chiếu sáng trong thiết bị năng lượng mặt trời, quá trình sinh ra khí hydro từ thiết bị kết hợp PEC và MFC diễn ra liên tiếp với tốc độ trung bình 0,05m khối/ngày. Đồng thời, trong quá trình tạo ra khí hydro, nước thải cũng trở nên bớt đục hơn. Thêm vào đó, chỉ tiêu và thử nghiệm nhu cầu oxy hóa học được sử dụng để đo gián tiếp khối lượng các hợp chất hữu cơ có trong nước và đánh giá nguồn nước cũng giảm tới 67% trong 48 giờ.

Các nhà khoa học đang lên kế hoạch nhân rộng thiết bị trong phòng thí nghiệm để tạo ra một thiết bị lớn hơn với dung tích khoảng 40 lít và liên tục cung cấp bằng nguồn nước thải đô thị và tiến hành thử nghiệm thiết bị trên một nhà máy xử lý nước thải. MFC sẽ được tích hợp với các đường ống nước hiện có của nhà máy xử lý nước thải liên tục và PEC sẽ được thiết lập ngoài trời để tiếp nhận ánh sáng mặt trời tự nhiên.

Pin mặt trời quang điện hóa PEC hay pin nhiên liệu vi khuẩn MFC đều có thể được sử dụng để tạo ra khí hydro. Mặc dù chỉ cần điện áp bổ sung nhỏ để tạo ra nhiên liệu hydro, tuy nhiên hai loại pin này vẫn cần điện áp để làm giảm proton trong khí hydro. Do đó việc sử dụng hai thiết bị chuyển đổi năng lượng này khá tốn kém và phức tạp.

TIN CŨ HƠN
Bão là gì? Bão hình thành như thế nào và vì sao có bão?

Bão là gì? Bão hình thành như thế nào và vì sao có bão?

Bão hình thành như thế nào? Vì sao lại có bão? Bài viết dưới đây sẽ giải đáp cho bạn biết đó.

Đăng ngày: 16/09/2025
Sóng thần là gì? Khi nào xảy ra sóng thần?

Sóng thần là gì? Khi nào xảy ra sóng thần?

Sóng thần là một trong những thiên tai có sức tàn phá khủng khiếp nhất của nhân loại.

Đăng ngày: 14/09/2025
Băng tan ở Tây Tạng và mối nguy đối với Việt Nam

Băng tan ở Tây Tạng và mối nguy đối với Việt Nam

Hàng loạt sông băng trên Cao nguyên Tây Tạng đang tan và thực trạng đó có thể gây nên tác động xấu đối với Việt Nam và nhiều nước châu Á khác.

Đăng ngày: 13/09/2025
Lũ ống là gì? Lũ ống thường xảy ra ở đâu, khi nào?

Lũ ống là gì? Lũ ống thường xảy ra ở đâu, khi nào?

Lũ ống là hiện tượng thiên nhiên xảy ra trong mùa mưa và chỉ có ở miền núi, không ít người lầm tưởng rằng lũ ống chính là lũ quét.

Đăng ngày: 11/09/2025
Sự thật phía sau hình ảnh

Sự thật phía sau hình ảnh "dấu vân tay" khổng lồ giữa đại dương mênh mông

Hòn đảo nhỏ đang được nhắc đến có tên là Baljenac hay Bavljenac. Baljenac là "thành viên" của quần đảo Sibenik thuộc vùng biển Adriatic, ngoài khơi bờ biển của đất nước Croatia xinh đẹp.

Đăng ngày: 10/09/2025
5 thứ cần chuẩn bị khi bão lũ đến

5 thứ cần chuẩn bị khi bão lũ đến

Theo Trung tâm Kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh Mỹ (CDC), khi có thiên tai bão lũ, mọi người cần gia cố nhà cửa hoặc tìm một nơi trú ẩn an toàn.

Đăng ngày: 07/09/2025
Bão ở biển Đông được hình thành ra sao?

Bão ở biển Đông được hình thành ra sao?

Một cơn bão nhiệt đới được tiếp năng lượng nhờ vào hơi nước bốc lên từ bề mặt đại dương, chúng tạo nên các hình khối mây và mưa vốn thường đi kèm với bão.

Đăng ngày: 07/09/2025
Khoa Học News