Trung Quốc phát triển "pin nước biển" sản xuất điện sạch
Các nhà khoa học Trung Quốc kết hợp vi sinh vật với nước biển để chuyển đổi ánh sáng thành đường, sau đó sử dụng đường để tạo ra điện.
Theo SCMP đưa tin hôm 10/10, loại pin sinh học này có thể cung cấp tối đa 380 microwatt và hoạt động ổn định trong hơn một tháng, phù hợp với các cơ sở sử dụng năng lượng cực thấp. Hiện tại, hiệu suất của pin không thể sánh bằng quang điện bán dẫn nhưng nó cho thấy một cách tương thích với môi trường hơn và có khả năng tiết kiệm chi phí hơn để tạo ra điện trực tiếp từ ánh sáng.
Công trình nghiên cứu - do Phòng thí nghiệm Trọng điểm Nhà nước Trung Quốc về Tài nguyên Vi sinh vật, Viện Năng lượng Sinh học và Công nghệ Xử lý Sinh học Thanh Đảo, Viện Công nghệ Sinh học Công nghiệp Thiên Tân thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc phối hợp thực hiện - đã được xuất bản trên tạp chí Nature Communications.
Mô phỏng hệ sinh thái vi sinh vật biển (trái) và pin đại dương sinh học (phải). (Ảnh: Zhu Huawei)
"Pin đại dương sinh học thu nhỏ được lấy cảm hứng từ các hệ sinh thái vi sinh vật biển", tác giả chính Zhu Huawei từ Phòng thí nghiệm Trọng điểm Nhà nước Trung Quốc về Tài nguyên Vi sinh vật, cho biết.
Các loại tảo như tảo lục lam, còn được gọi là vi khuẩn lam, là sinh vật sản xuất chính trong hệ sinh thái vi sinh vật biển. Chúng hấp thụ năng lượng mặt trời và carbon dioxide cố định để sản xuất chất hữu cơ. Thông qua đó, năng lượng mặt trời được chuyển cho các electron và lưu trữ trong chất hữu cơ.
Sau khi phân hủy, một số chất hữu cơ lắng xuống trầm tích dưới đáy biển, nơi chúng trở thành dinh dưỡng cho vi sinh vật và tham gia vào quá trình trao đổi chất của chúng.
Năng lượng mặt trời là động lực chính trong các chu trình sinh địa hóa này. Để tăng hiệu suất, các nhà khoa học đã chế tạo một thiết bị đặc biệt nhằm thực hiện chu trình này trong một viên pin.
Nhóm nghiên cứu đã đưa bốn loài vi sinh vật, bao gồm cả tảo, vào một thiết bị chứa đầy nước biển để bắt chước cấu trúc của hệ sinh thái vi sinh vật: trong đó một loài đóng vai trò là sinh vật sản xuất chính, một loài là sinh vật phân hủy chính và hai loài còn lại là sinh vật tiêu thụ cuối cùng.
Các loại tảo là sinh vật sản xuất chính của hệ sinh thái đại dương. (Ảnh: SCMP)
Đầu tiên, sinh vật sản xuất tạo ra đường sucrose thông qua quang hợp. Sau đó, sinh vật phân hủy phá vỡ đường sucrose thành lactate. Tiếp theo, các sinh vật tiêu thụ tiếp tục phân hủy lactate và cuối cùng tạo ra điện.
"Điều này không chỉ chứng minh hệ thống bốn loài là tối ưu về mật độ năng lượng và độ ổn định, mà còn cho thấy việc duy trì cấu trúc sinh thái ba cấp hoàn chỉnh là một cách hiệu quả để chuyển đổi quang điện sinh học", Zhu nhấn mạnh. "Pin có thể đóng vai trò như một nguồn năng lượng điện thay thế cho các cơ sở năng lượng siêu thấp, chẳng hạn như cảm biến môi trường của Internet Vạn vật. Một pin đại dương sinh học thu nhỏ tạo ra hàng trăm microwatt là đủ để hỗ trợ những cơ sở như vậy".
Với năng lượng mặt trời là đầu vào duy nhất, loại pin sinh học này thậm chí có tiềm năng hoạt động trên sao Hỏa, miễn là có nước, carbon dioxide và khoáng chất.
Nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm những cách hiệu quả để tăng sản lượng điện. "Việc chế tạo pin nước biển hiện nay tương đối phức tạp. Chúng tôi đang xem xét tự động hóa quy trình này bằng cách sử dụng công nghệ in 3D", Zhu nói thêm.
Kỹ thuật trồng su su cho nhiều ngọn, sai quả
Susu là loại rau quả được trồng nhiều ở miền Bắc nước ta. Su su vừa có thể trồng để lấy ngọn và vừa cho quả nên được người dân rất ưa chuộng. Nếu có kỹ thuật trồng cây su su đúng cách sẽ cho năng suất cao.
Những ứng dụng của kim loại Bạc từ quá khứ đến hiện tại
Bạc là một trong những kim loại linh hoạt nhất trên Trái đất, với sự kết hợp độc đáo giữa các công dụng như một kim loại quý và kim loại công nghiệp.
Hướng dẫn cách trồng mướp đắng sai quả tại nhà
Trồng khổ qua (mướp đắng) không hề... khổ chút nào mà trái lại, trồng loại cây này khá dễ dàng từ khâu gieo hạt, chăm sóc, đến thu hoạch.
Kỹ thuật trồng rau muống sạch trong thùng xốp tại nhà
Rau muống là thực vật gắn bó lâu đời với người Việt Nam, đặc biệt với người dân phía Bắc. Hiện nay, người dân có thể tự trồng rau cho mình bằng nhiều phương pháp do kỹ thuật trồng cây của rau muống không quá phức tạp.
Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động
Nếu bạn đã từng điều khiển một chiếc ôtô số tự động, chắc chắn bạn sẽ nhận ra hai điều khác biệt rõ ràng giữa một chiếc xe số tự động và chiếc xe sử dụng số cơ khí gài bằng tay.
Cách trồng và chăm sóc cây quất cảnh sau Tết
Sau tết, nếu cây quất trồng lại được chăm sóc tốt, đúng kỹ thuật, tạo tán cẩn thận thì có thể sinh trưởng tốt và ra quả phục vụ cho tết năm sau.
