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
Tại sao bầu trời có màu xanh?

Tại sao bầu trời có màu xanh?

Mỗi màu sắc tương ứng với 1 bước sóng, tần số và mang năng lượng khác nhau. Ánh sáng tím có bước sóng ngắn nhất trong dải quang phổ khả kiến.

Đăng ngày: 19/11/2025
Những điều bạn chưa biết về đất hiếm

Những điều bạn chưa biết về đất hiếm

Chắc rất nhiều bạn đã nghe nói về đất hiếm, kim loại "quý hơn vàng" giúp kinh tế Trung Quốc tăng trưởng phi mã. Vậy đất hiếm là gì? Tại sao nó lại đắt như vậy? Mời bạn cùng tìm hiểu về đất hiếm qua bài viết dưới đây.

Đăng ngày: 18/11/2025
Vì sao nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa?

Vì sao nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa?

Khí hậu nước ta rất độc đáo: khí hậu nóng nhưng không khô hạn như Tây Nam Á, Bắc Phi. Nóng ẩm nhưng không nóng ẩm quanh năm như các quần đảo ở Đông Nam Á.

Đăng ngày: 08/11/2025
Lý giải hiện tượng cầu vồng trắng

Lý giải hiện tượng cầu vồng trắng

Cầu vồng trắng được tạo ra khi ánh sáng Mặt Trời chiếu vào những giọt nước nhỏ trong lớp sương mù ở góc độ phù hợp.

Đăng ngày: 26/10/2025
Bão tuyết là gì? Bão tuyết được hình thành như thế nào?

Bão tuyết là gì? Bão tuyết được hình thành như thế nào?

Bão tuyết là một hiện tượng đặc trưng bởi sức gió mạnh ít nhất là 56km/h và kéo dài trong một thời gian dài - thường là ba giờ hoặc hơn.

Đăng ngày: 25/10/2025
Tại sao bão ở Việt Nam lại hay vào miền Trung?

Tại sao bão ở Việt Nam lại hay vào miền Trung?

Dân gian có câu "Ông tha mà bà không tha/ Làm nên lũ lụt hai ba tháng mười”, để nhắc nhở, cảnh báo mùa lũ ở các tỉnh từ Thanh Hóa đổ vào thường xảy ra đầu tháng 7 đến tháng 10 hàng năm.

Đăng ngày: 25/10/2025
Tác hại của sét và cách tránh bị sét đánh

Tác hại của sét và cách tránh bị sét đánh

Hàng năm trên thế giới có khoảng 250.000 người bị sét đánh và hàng chục nghìn người trong số đó thiệt mạng. Những người sống sót cũng bị tổn thương sức khỏe nghiêm trọng.

Đăng ngày: 24/10/2025
Khoa Học News