Buzz
Nghe như đoạn phim khoa học viễn tưởng vậy.
Ngạc nhiên không? Một nhóm các nhà khoa học mới phát hiện cách tạo ra dòng điện từ không khí ẩm, và họ đã đạt được tiến bộ mới nhờ một loại vi khuẩn.
Thiết bị tạo điện này, được nhóm nghiên cứu gọi là “Air-gen”, hoạt động khi nước trong không khí xung quanh tương tác với những sợi tơ dẫn điện nhỏ vốn được tổng hợp bởi vi khuẩn. Công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn phát triển, nhưng nó đã có tiềm năng trở thành một nguồn điện thay thế cho các thiết bị điện tử.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Massachusetts Amherst đã thực hiện công trình đáng chú ý này và đã đăng báo cáo khoa học trên tạp chí Nature vào thứ Hai vừa qua.
“Chúng tôi đã tạo ra điện từ không khí, câu trên đúng từng chữ. Thiết bị Air-gen tạo ra năng lượng sạch liên tục”, kỹ sư điện Jun Yao viết trong thông cáo báo chí. “Đây là ứng dụng tuyệt vời và ấn tượng nhất của ngành dây dẫn nano protein tới thời điểm hiện tại”.
Dây dẫn nano là những sợi protein siêu nhỏ (khoảng một phần một tỷ mét) có khả năng dẫn điện, được sản xuất từ loại vi khuẩn Geobacter. Nhóm nghiên cứu đã đặt một lớp dây nano này giữa hai điện cực làm từ vàng với diện tích 25mm vuông - họ đã tạo ra một cái “bánh kẹp dây dẫn nano”.
“Sự tiếp tục của quá trình là màng dây nano sẽ hấp thụ hơi ẩm từ không khí và tạo ra một độ dốc điện, không chỉ tồn tại ở hơi ẩm thu được trong màng dây nano mà còn trong dòng điện được tạo ra”, Derek Lovley, một trong các nhà khoa học đứng đầu trong việc nghiên cứu về vi khuẩn Geobacter cho biết. “Có vẻ như nước từ hơi ẩm trên bề mặt của màng nano đã phát ra điện qua các phân tử nước. Nhờ vào hiện tượng này, chúng ta có thể tạo ra một luồng điện liên tục”.
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng một thiết bị có thể tạo ra điện áp khoảng 0,5 volt trong vòng 20 giờ trước khi “tự sạc lại”; thậm chí các nhà khoa học còn sử dụng luồng điện đó để chiếu sáng một bóng đèn LED. Tuy nhiên, trước khi những “đột phá” trở thành “thành công”, khoa học luôn phải vượt qua một rào cản nào đó.
Vấn đề là Geobacter không thể tạo ra đủ lượng dây dẫn nano để xây dựng một hệ thống điện đủ lớn. Không thể hoàn toàn phụ thuộc vào Geobacter, các nhóm nghiên cứu đã quay sang một cái tên quen thuộc hơn trong giới khoa học: khuẩn E. coli. Các phân tích ban đầu đã chỉ ra rằng E. coli có tiềm năng lớn để thay thế Geobacter.
Nhà nghiên cứu Lovley hy vọng rằng khả năng tạo ra điện từ hư không bằng dây dẫn nano protein sẽ là một phương pháp khác để con người từ bỏ năng lượng tái tạo, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn. Hiện tại, các nhà khoa học đang nỗ lực để mở rộng quy mô của hệ thống tạo điện để thu được nhiều năng lượng hơn.
Hai ứng dụng đầu tiên được nghĩ tới là smartwatch và smartphone, và ước mơ lớn về “tạo ra điện từ không khí” không chỉ dừng lại ở đó.
'Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là xây dựng một hệ thống quy mô lớn. Ví dụ, chúng tôi có thể áp dụng công nghệ này vào tường để tạo ra điện cho các hoạt động sinh hoạt. Hoặc chúng tôi có thể phát triển một máy phát điện sử dụng không khí để cung cấp năng lượng cho lưới điện chung”, giáo sư Yao nói trong thông cáo báo chí.
“Một khi quy mô sản xuất dây đạt được quy mô công nghiệp, tôi hy vọng rằng chúng ta có thể xây dựng một hệ thống đủ lớn để trở thành nguồn cung cấp năng lượng sạch cho toàn thế giới”.
Xem thêm trên trang web Motherboard
