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
Hướng dẫn xử lý nước và vệ sinh môi trường trong mùa bão lụt

Hướng dẫn xử lý nước và vệ sinh môi trường trong mùa bão lụt

Sau bão lụt, thường xảy ra nhiều loại dịch bệnh như tả, lỵ, thương hàn... mà nguyên nhân chính là do môi trường và nguồn nước sinh hoạt bị ô nhiễm.

Đăng ngày: 12/12/2025
Rực vàng trong nắng mùa hoa Giáng Hương

Rực vàng trong nắng mùa hoa Giáng Hương

Loài thực vật nằm trong sách đỏ Việt Nam - Giáng hương quả to Pterocarpus macrocarpus bắt đầu thay áo mới và trang điểm bộ cánh màu xanh biếc bằng từng chùm bông hoa vàng rực rỡ. Với chiếc cuống dài và nhiều lông, vàng rực, đan xen trong từng kẽ lá. Những bông hoa đầu mùa không chỉ biết khoe sắc mà còn phát tán mùi hương thơm ngào ngạt cả góc rừng làm đánh thức lũ bướm ngái ngủ trong chiếc kén sau những ngày dài đói bụng...

Đăng ngày: 08/12/2025
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: 07/12/2025
Những cơn bão lớn nhất được ghi nhận trong lịch sử

Những cơn bão lớn nhất được ghi nhận trong lịch sử

Trong quá khứ có không ít cơn bão với sức gió mạnh kỷ lục nhưng lại không gây ra nhiều thiệt hại.

Đăng ngày: 05/12/2025
Sương mù là gì? Tại sao có sương mù?

Sương mù là gì? Tại sao có sương mù?

Có nhiều người nhận xét sương mù những năm gần đây dày đặc hơn so với trước. Vậy sương mù là gì? Nó có liên quan gì đến ô nhiễm môi trường không?

Đăng ngày: 04/12/2025
Sóng biển đóng vai trò quan trọng trong việc bẫy khí nhà kính

Sóng biển đóng vai trò quan trọng trong việc bẫy khí nhà kính

Trong nhiều thập kỷ qua, các nhà khoa học đã nghiên cứu ảnh hưởng của các đại dương trên thế giới trong việc hấp thụ khí nhà kính.

Đăng ngày: 02/12/2025
Nhà khoa học tìm ra cách tái chế chai nhựa thành dầu diezel

Nhà khoa học tìm ra cách tái chế chai nhựa thành dầu diezel

Các nhà khoa học vừa tìm ra phương pháp mới để biến chất thải nhựa thành nhiên liệu lỏng. Đây là cách sử dụng ít nhiên liệu hơn so với các phương pháp trước đó và tạo ra sản phẩm cuối cùng có chất lượng tốt hơn.

Đăng ngày: 30/11/2025
Khoa Học News