Các nhà khoa học Mỹ đã chế tạo một loại pin nhiên liệu hoạt động nhờ vi khuẩn trong điều kiện yếm khí..... TS Bruce Logan, giáo sư Kỹ thuật Môi trường bên phải và TS Hong Liu, bên pin
Trang 1Pin nhiên liệu hoạt động nhờ vi khuẩn!
Các nhà khoa học Mỹ đã chế tạo một loại pin nhiên liệu
hoạt động nhờ vi khuẩn
trong điều kiện yếm khí
Trang 2TS Bruce Logan, giáo sư Kỹ thuật Môi trường (bên phải)
và TS Hong Liu, bên pin
nhiên liệu vi khuẩn sinh ra
hyđro
Trước đây, các nhà nghiên
cứu khác đã chứng minh là có thể sử dụng MFC (microbial fuel cell-MFC) để tạo điện
năng từ nước chứa các chất
tinh khiết như glucoza, axetat
Trang 3hoặc or lactat Các nhà nghiên cứu bang Penn là người đầu
tiên cho thấy MFC có thể tạo
ra điện năng từ nước thải
Công trình nghiên cứu này
được sự hỗ trợ của Quỹ Khoa học Quốc gia, bộ Nông nghiệp
Mỹ, Viện Khoa học Cuộc
sống Huck của bang Penn và quỹ Stan and Flora Kappe
Endowment
Tiến sỹ Bruce Logan, giáo sư
Kỹ thuật Môi trường, cho biết MFC không chỉ sử dụng nhiên liệu sinh học hyđrat-cacbon để
Trang 4chế ra hyđrô như quá trình lên men thông thường Về mặt lý thuyết, người ta có thể sử
dụng MFC để thu được lượng lớn hyđrô từ chất thải sinh
học, chất phân huỷ, chất hữu
cơ ví dụ như nước thải sinh
hoạt, nước thải nông nghiệp
hoặc công nghiệp và đồng thời làm sạch nguồn nước thải
này
Logan nhận định về cơ bản,
các nhà nghiên cứu sử dụng
cùng một loại tế bào nhiên
liệu họ đã làm ra để làm sạch
Trang 5nước và sản xuất điện Tuy
nhiên, để sản xuất hyđrô, họ
phải không cần cấp khí oxi
cho MFC và đồng thời bổ
sung cho hệ thống một lượng nhỏ điện năng
Trong MFC mới này, khi vi
khuẩn ăn nhiên liệu sinh học, chúng chuyển electron thành một anốt (cực dương) Vi
khuẩn cũng giải phóng ra
proton (hạt cơ bản tích điện
dương có ở trong nhân của các nguyên tử) Các hạt electron
trên anốt chuyển qua đường
Trang 6điện tới catốt (cực âm), khi đó chúng sẽ được hỗ trợ điện hoá học để kết hợp với các proton
và tạo ra khí hyđrô Lượng
điện áp khoảng 0,25 vôn được gắn vào mạch bằng cách nối cực dương của nguồn cung
điện năng được chương trình hoá tới anốt và nối cực âm
nguồn cung điện năng tới
catốt
Các nhà nghiên cứu gọi MFC chế tạo hyđrô là lò phản ứng
vi khuẩn được hỗ trợ bởi điện hoá sinh hay BEAMR
Trang 7BEAMR không chỉ tạo ra
hyđrô mà còn đồng thời làm sạch nước bẩn được sử dụng
là nguyên liệu cấp cho nó chế biến BEAMR sử dụng
khoảng 1/10 lượng điện áp
cần cho quá trình điện phân
(tức quá trình sử dụng điện để tách nước thành hyđrô và oxi) Tiến sỹ Logan khẳng định quá trình này đã chứng minh được
là thực sự có khả năng thu
được hyđrô làm nhiên liệu từ các nguồn tái chế dùng cho
vận tải sạch Ông hy vọng,
MFC có thể giảm chi phí xử
Trang 8lý nước thải vốn lên tới 25 tỷ
đô la ở Mỹ cũng như cho phép các nước khác trên thế giới
tiếp cận công nghệ cải thiện
điều kiện vệ sinh