Xe chạy bằng nước tiểu cuối cùng cũng đang làm nổi bật

Một tương lai của xe chạy bằng pin điện là không thể tránh khỏi. Nhưng đối với xe tải, tàu, và máy bay thì sao? Hiđrô? Có thể.

Nhưng có một chất hóa học khác có thể được sử dụng — và nó phong phú trong nước tiểu của bạn.

Amôn là gì, và tại sao sử dụng nó để lái xe?

Amôn là sự kết hợp giữa Hydro và Nitơ (NH3), và là một trong số ít hợp chất hóa học lỏng. Nó nhanh chóng giải phóng năng lượng trong quá trình đốt cháy và có mật độ năng lượng cao theo thể tích.

Nó cũng đi kèm với những lợi ích môi trường đáng kể. Không có carbon (C) trong NH3 có nghĩa là khi đốt cháy, amôn không thể phát ra carbon dioxide, carbon monoxide, hoặc các chất gây ô nhiễm nhà kính khác.

Amôn so sánh với các nguồn năng lượng khác như thế nào?

Trong khi pin điện và ổn định năng lượng hydro là hấp dẫn, amôn cung cấp mật độ năng lượng cao hơn. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các phương tiện giao thông bị ràng buộc nặng và khối lượng, như giao thông đường sắt và hàng không nặng.

Hơn nữa, so với các phương tiện chạy bằng pin hydro, xe chạy bằng amôn nhẹ và không gặp vấn đề về việc tiêu thụ như pin lithium-ion.

Lợi ích khác của amôn là chất này đã được sử dụng công nghiệp hóa trong hơn một thế kỷ.

Do đó, cơ sở hạ tầng lưu trữ, xử lý và vận chuyển đã có sẵn toàn cầu, làm cho amôn trở thành nhiên liệu tối ưu cho giao thông vận tải dài hạn, đường sắt, hàng không và đường biển.

Đợi đã, amôn, bạn có nói về nước tiểu phải không?

Đúng vậy, cơ bản là nước tiểu biến thành amôn, sau đó có thể được sử dụng để tạo ra năng lượng. Nhưng cho đến nay, điều này chỉ là lý thuyết.

Năm 2009, nghiên cứu của Tiến sĩ Gerardine Botte đã chỉ ra cách sử dụng điện phân để sản xuất hydro từ nước tiểu với chi phí rẻ hơn nhiều so với việc sản xuất hydro từ nước.

Năm 2017, các nhà nghiên cứu tại Đại học West England ở Vương quốc Anh đã phát triển ô nhiễm năng lượng tế bào vi khuẩn (MFC), mạch điện được kích thích bởi vi khuẩn như vi khuẩn ăn nước tiểu, tạo điều kiện cho robot tự đổ nhiên liệu.

Họ sau đó đã mở rộng ô nhiễm đến cung cấp năng lượng cho thiết bị gia đình.

Nhà nghiên cứu tại Viện nghiên cứu quân đội Hoa Kỳ tại Aberdeen Proving Ground cũng đang nghiên cứu cách họ có thể sử dụng nước tiểu để cung cấp năng lượng cho các thiết bị ở những địa điểm hẻo lánh, cũng như trong các ô nhiễm năng lượng lớn cung cấp năng lượng cho các phương tiện và — lý thuyết — thậm chí là toàn bộ cơ sở.

Nếu bạn muốn tham gia khoa học cộng đồng một chút, có những video về cách chuyển nước tiểu thành phân bón cho vườn, và thậm chí còn có ô nhiễm năng lượng tế bào vi khuẩn.

Tuy nhiên, mặc dù các nhà khoa học đã tham gia, chúng ta vẫn chưa thấy sự áp dụng rộng rãi của amôn trong sản xuất năng lượng.

Tại sao chúng ta chưa thấy sự áp dụng rộng rãi của amôn?

Sự thiếu hụt công nghệ có khả năng chiết xuất amôn một cách hiệu quả trong không gian hạn chế đã khiến nó không được khám phá đầy đủ như một nguồn năng lượng..

Nhưng bây giờ, các tiến bộ công nghệ đang củng cố khả năng thực tế của nó trong các khả năng quy mô lớn hơn.

Nghiên cứu và ngành công nghiệp đang biến năng lượng amôn thành hiện thực

Năm ngoái, Đại học Công nghệ Hong Kong trình diễn chiếc xe điện chạy bằng amôn đầu tiên trên thế giới, một chiếc xe golf được phát triển chung với Đại học Oxford. 

Amôn được lưu trữ trong một bình dạng lỏng của nó. Nó đi qua một 'cracker', phân giải thành nitơ và hydro bằng xúc tác được phát triển bởi Đại học Oxford. 

Hydro tạo ra điện để cung cấp năng lượng và đẩy xe. 

Các nhà nghiên cứu cũng đang kế hoạch phát triển một chiếc minibus và máy bay chạy bằng amôn.

Các nhà đầu tư ngành cũng đánh giá cao amoni

Tại Đan Mạch, MAN Energy Solutions đang phát triển động cơ amôn hai thì, linh hoạt nhiên liệu — và dự kiến sẽ giao đơn vị đầu tiên vào năm 2024. 

Một người chơi khác là công ty Amogy, được thành lập tại Mỹ vào năm 2020. Công ty là người tiên phong trong các giải pháp năng lượng amoni không phát thải khí nhà kính. Công ty đã phát triển một bình phản ứng nhỏ gọn, hiệu quả cao phân giải amoni và sử dụng hydro để tạo ra điện qua một tế bào nhiên liệu. 

Th earlier this month, một bình phản ứng Amogy đã cung cấp năng lượng cho một chiếc máy cày John Deere trung bình bằng amoni. Công ty tích hợp một bình chứa lỏng tiêu chuẩn và các mô-đun phân giải amoni hiệu quả vào một hệ thống tế bào nhiên liệu lai, cung cấp năng lượng trong một số giờ.

Tuần này, Amogy thông báo về việc gọi vốn thêm 46 triệu đô la để đưa tổng số vốn lên 68 triệu đô la. Công ty dự định áp dụng hệ thống của mình cho một chiếc xe tải 18 bánh và một con tàu vận chuyển hàng hải. Điều này là một vấn đề lớn trong việc đưa ammoni từ ngoài phòng thí nghiệm vào các trường hợp sử dụng công nghiệp cụ thể. 

Chúng ta còn một thời gian nữa mới có thể áp dụng rộng rãi thương mại. Nhưng hiện tại có vẻ như là thời điểm hoàn hảo để tăng tốc nỗ lực của chúng ta để thúc đẩy các hình thức năng lượng thay thế ít được đại diện hơn. 

Và xem xét rằng nước tiểu là sản phẩm chất thải lớn nhất trên trái đất, chẳng như chúng ta sẽ hết sớm chút nào.