Trồng cây nano, thu hoạch nhiên liệu hydro
Các kỹ sư điện của ĐH California - San Diego đang “trồng” một cánh rừng đầy các cây sợi nano tí hon với mục đích thu nhận năng lượng mặt trời để tạo ra nhiên liệu hydro.
Công nghệ này sử dụng các vật liệu tự nhiên phổ biến như silicon và kẽm oxit và do đó sẽ là một lựa chọn rẻ tiền để phổ biến nhiên liệu hydro trong tương lai.
Giáo sư Deli Wang từ khoa Điện và Công nghệ máy tính, ĐH Công nghệ Jacobs, UC San Diego tuyên bố rằng đây sẽ là một “phương pháp sạch tạo ra năng lượng sạch”.
Theo giáo sư, các cây nano có cấu trúc các nhánh thẳng đứng là bí quyết để thu nhận mức năng lượng mặt trời tối đa. Kết cấu thẳng đứng sẽ giúp tiếp nhận và hấp thụ trong khi mặt phẳng ngang chỉ phản xạ ánh sáng, điều này cũng tương tự các thụ thể ánh sáng trong mắt người.
Trong các bức ảnh chụp trái đất từ vũ trụ, ánh sáng phản xạ nhiều nhất từ các đại dương hoặc sa mạc trong khi các mảng rừng trong ảnh tối hơn nhiều.
Cây nano
Nhóm của GS Wang đã bắt chước cấu trúc này trong thiết kế một dạng chuỗi sợi nano với nhánh 3D, trong đó, họ sử dụng một phản ứng gọi là “ly giải nước bằng quang - điện - hóa học” để sản xuất khí hydro.
"Ly giải nước" là thuật ngữ chỉ quá trình tách phân tử nước thành oxy và hydro làm nhiên liệu. Như vậy, việc tạo ra khí hydro là dựa năng lượng mặt trời trong khi các công nghệ sản xuất hydro hiện tại vẫn sử dụng điện năng được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch.
Nói về công trình của mình, nghiên cứu sinh Ke Sun cũng đồng thời là người phụ trách dự án khẳng định: “So với các nhiên liệu hóa thạch thông thường, khí hydro được xem là nhiên liệu sạch bởi nó không tạo ra carbonic. Tuy nhiên, bản thân quá trình tạo ra hydro lại có hại với môi trường”.
Theo Sun, cấu trúc nhánh thẳng đứng cũng giúp tối ưu hóa sản lượng khí hydro tạo ra. “Chẳng hạn trong một nồi nước sôi, bọt nước phải to dần mới thoát lên đến bề mặt, còn trong cấu trúc cây nano, chúng ta có thể tách chiết các bọt khí hydro rất nhỏ mà nhanh hơn nhiều. Hơn nữa, với cấu trúc này, chúng tôi đã tăng diện tích phản ứng hóa học lên gấp 400.000 lần”.
Như vậy, quá trình sản xuất nhiên liệu hydro bằng cấu trúc cây nano đạt hiệu quả cao hơn nhiều so với phương pháp sử dụng mặt phẳng thông thường.
Tiếp sau thành công này, nhóm nghiên cứu còn hướng tới một mục tiêu lớn hơn: quang hợp nhân tạo. Trong quá trình quang hợp, thực vật hấp thụ ánh sáng mặt trời, đồng thời thu nhận khí carbonic và nước để tạo ra năng lượng hữu cơ cho hoạt động sống của mình.
Ý tưởng của Wang là bắt chước hoạt động này để giữ lại lượng CO2 trong khí quyển, làm giảm phát thải carbonic đồng thời với quá trình sản xuất nhiên liệu hydro.
Sun tuyên bố: “Chúng tôi đang cố gắng bắt chước thực vật, biến ánh sáng thành năng lượng. Chúng tôi hy vọng, trong tương lai gần, các cấu trúc cây nano có thể trở thành một phần trong các thiết bị hữu hiệu vận hành như một cây xanh quang hợp bình thường trong tự nhiên”.
Nhóm của Sun cũng đang tìm các chất thay thế cho kẽm oxit. Kẽm oxit hấp thụ tia cực tím trong ánh mặt trời nhưng có độ ổn định thấp do đó có thể làm giảm tuổi thọ của thiết bị cây nano.
Tham khảo: Sciencedaily
Mưa axit là gì? Tác hại của mưa axit như thế nào?
Mưa axit được phát hiện ra đầu tiên năm 1948 tại Thuỵ Điển. Mưa axit là hiện tượng nước mưa có độ chua (pH dưới 5,6) và trong thành phần nước mưa có nitơ và lưu huỳnh.
Dự án Ecobrick: tái chế nhựa làm gạch xây nhà, giải pháp hiệu quả bậc nhất thời điểm hiện tại
Một cách tuyệt vời để tái chế thứ rác thải nhựa độc hại, khó phân hủy. Dưới hình dạng những viên gạch ecobrick, ta bắt chúng tiếp tục phục vụ cuộc sống cho tới cuối vòng đời của nhựa thì thôi!
Tại sao bão thường theo hướng Tây -Tây Bắc?
Dự báo hướng di chuyển của bão cũng giống như dự báo tốc độ di chuyển được xác định là hướng di chuyển trung bình (hướng chủ đạo) của cơn bão trong thời hạn 12h hoặc 24h.
Vết nứt lan rộng tại siêu núi lửa hoạt động mạnh nhất thế giới - các chuyên gia nói gì?
Mới đây, nhân viên tại Công viên quốc gia Grand Teton của Mỹ đã phải tạm thời đóng cửa một số khu vực, khi các vết nứt trên mặt đất ngày càng xuất hiện nhiều hơn.
Đừng thờ ơ trước biến đổi khí hậu, nó sẽ khiến bạn mất kết nối internet trong tương lai gần
Ngày nay, internet dần trở thành yếu tố quan trọng trong cuộc sống con người, thậm chí, nó còn là nhu cầu thiết yếu giống như đồ ăn, thức uống vậy.
Mùa bão 2018: Bão dịch chuyển bất thường, cần đề phòng những vùng "ít nhạy cảm"
Khu vực miền Trung luôn được ví là “rốn bão”, còn miền Nam lại hiếm khi có bão. Tuy nhiên, xu hướng bão đang có sự dịch chuyển dần về phía Nam và xuất hiện ở những vùng ít khi có bão.
