Thứ 4, 18/09/2019
Đường dây nóng: 0327 216 216

Giải pháp năng lượng Xanh từ sự hòa trộn nước biển và nước ngọt

Thái Bằng - Công nghệ - 12/08/2019 11:24
Giải pháp năng lượng Xanh từ sự hòa trộn nước biển và nước ngọt
(khoahocdoisong.vn) - Các nhà nghiên cứu của trường Đại học Stanford đang phát triển công nghệ tiên tiến, có thể khai thác nguồn năng lượng vô tận từ hỗn hợp pha trộn nước ngọt và nước biển.

Từ vật liệu rẻ, dễ kiếm là nước biển và nước ngọt hòa lẫn nhau có thể tạo ra loại pin mới có độ bền cao.

Các nhà khoa học đăng tải một bài báo, được xuất bản trên trang web của Hiệp hội Hóa học Mỹ ACS Omega, mô tả pin điện mới với đề xuất sử dụng nguồn năng lượng này cho các nhà máy xử lý nước thải ven biển.

Năng lượng Xanh là nguồn năng lượng tái tạo to lớn và chưa từng được khai thác, đồng tác giả nghiên cứu, ông Kristian Dubrawski, tiến sĩ kỹ thuật dân dụng và công nghệ môi trường tại Stanford cho biết: “Pin điện của chúng tôi là một bước tiến quan trọng hướng đến việc thu thập nguồn năng lượng này, mà không cần màng thẩm thấu, các bộ phận chuyển động hoặc nguồn năng lượng đầu vào”.

Dubrawski tiến hành các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của đồng tác giả Craig Criddle, giáo sư kỹ thuật dân dụng và môi trường, nổi tiếng với các dự án liên ngành về công nghệ tiết kiệm năng lượng. Ý tưởng phát triển một loại pin khai thác sử dụng độ mặn của muối biển bắt nguồn từ đồng tác giả nghiên cứu Yi Cui, giáo sư khoa học vật liệu và kỹ thuật và Mauro Pasta, tiến sĩ khoa học vật liệu và kỹ thuật trong quá trình nghiên cứu. 

Nhà máy Cải tạo nước Hyperion trên vịnh Santa Monica ở Los Angeles xử lý nước thải ven biển có khả năng ứng dụng công nghệ mới để thu  năng lượng Xanh từ  trộn nước biển và nước thải sạch.

Khi nước ngọt từ các nhà máy xử lý nước thải ven biển được xả ra hòa lẫn với nước biển mặn, một phản ứng điện hóa khiến năng lượng được sinh ra ra. Năng lượng này có thể được sử dụng, để sạc pin dự trữ điện và sử dụng lại cho nhà máy.

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm một nguyên mẫu pin, theo dõi quá trình sản xuất năng lượng của bình điện trong khi xả nước thải hàng giờ liên tục từ Nhà máy kiểm soát chất lượng nước khu vực Palo Alto, hòa lẫn vào nước biển từ vịnh Half Moon. Trong 180 lần xả nước, vật liệu pin duy trì hiệu quả 97% trong việc thu năng lượng từ độ mặn của nước biển.

Công nghệ này có thể hoạt động ở bất cứ nơi nào có nước ngọt và nước mặn xen kẽ.

Điện nước

Mỗi mét khối nước ngọt hòa với nước biển sẽ tạo ra khoảng 0,65 kW điện - đủ để cung cấp năng lượng cho một ngôi nhà của người Mỹ thu nhập trung bình của người Mỹ trong khoảng 30 phút. Trên toàn cầu, năng lượng có thể tái tạo trên lý thuyết từ các nhà máy xử lý nước thải ven biển khoảng 18 gigawatt - đủ để cung cấp năng lượng cho hơn 1.700 ngôi nhà trong một năm.

Pin của nhóm Stanford là không phải là công nghệ đầu tiên thành công trong việc thu nguồn năng lượng xanh, nhưng lại là công nghệ đầu tiên sử dụng điện hóa pin thay vì áp suất hoặc màng thẩm thấu. Nếu được triển khai ở quy mô lớn, công nghệ này cung cấp một giải pháp đơn giản, công suất lớn và tiết kiệm chi phí hơn.

Quá trình đầu tiên khi nước ngọt hòa xả vào sẽ giải phóng các ion natri và clorua từ các điện cực của pin trong dung dịch, tạo ra dòng điện. Sau đó, khi nước mặn tràn vào sẽ diễn ra sự trao đổi nhanh chóng giữa nước thải ngọt, các điện cực lại hấp thụ các ion natri và clorua, diễn ra quá trình nạp điện cho pin.

Quá trình điện hóa khi hòa nhập nước ngọt và nước mặn. Ảnh news.stanford.edu

Mặc dù các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy sản lượng điện còn thấp trên mỗi vùng điện cực, tiềm năng tăng công suất của pin được coi là khả thi hơn tất các công nghệ điện tái tạo trước đây do thể tích của pin nhỏ, cấu tạo đơn giản, tạo năng lượng liên tục, không cần màng thẩm thấu, các thiết bị kiểm soát điện tích sạc điện và điện áp.

Các điện cực được chế tạo bằng prussian blue (công thức Fe₇(CN)₁₈), và polypyrrole. Các vật liệu thiết kế cho pin điện muối tương đối vững chắc, lớp phủ polyvinyl alcohol và axit sulfosuccinic có tác dụng bảo vệ các điện cực khỏi bị ăn mòn. Nếu được phát triển, tối ưu hóa và hiện đại hóa quy trình cung cấp điện, công nghệ này có thể cung cấp đủ điện áp và dòng điện cho bất kỳ nhà máy xử lý nước thải ven biển nào. Nguồn điện dư thừa có thể được chuyển sang một nhà máy công nghiệp gần đó.

 

Theo News.Stanford, Edu


Gửi bình luận
(0) Bình luận

Tiêu điểm

Cách phòng tránh bệnh Whitmore

(khoahocdoisong.vn) - Whitmore còn nguy hiểm hơn virus SARS bởi tỷ lệ tử vong cao gấp 3 lần, nhưng chúng ta cũng không nên lo lắng, bởi bệnh này có thể phòng ngừa được.

Giật mình ô nhiễm không khí Hà Nội

(khoahocdoisong.vn) - Nhiều ngày liên tục, kết quả quan trắc chất lượng không khí ở Hà Nội luôn báo động đỏ. Tình trạng ô nhiễm này không riêng ở điểm đo nào mà phổ biến cả ở 40 điểm đo.

Hà Nội nói gì về nghi vấn Công ty Rạng Đông tự gây cháy để di dời?

Chiều 17/9, tại buổi giao ban báo chí Thành ủy TP Hà Nội, ông Vũ Đăng Định - Chánh Văn phòng UBND TP. Hà Nội đã có thông tin chính thức liên quan tới vụ cháy tại Công ty Rạng Đông.

Cùng bị bỏ quên trên xe ô tô, vì sao bé trai 3 tuổi ở Bắc Ninh thoát chết?

(khoahocdoisong.vn) - BS cho biết, bé trai 3 tuổi ở Bắc Ninh bị hôn mê sau khi bị bỏ quên 7 tiếng trên xe đưa đón học sinh đã được cứu sống do nhiều lý do may mắn.

Cựu binh Mỹ tìm lại bạn gái Việt: Kết thúc nào cho mối tình cổ tích?

Gặp lại sau nửa thế kỷ bặt tin, trong khi bà Thúy Lan chưa tính đến chuyện tương lai thì ông Ken lại hy vọng có thể ở bên bà trong quãng đời còn lại.

ĐH Y Dược TPHCM đổi thành ĐH Sức khỏe TPHCM: Chỉ việc đổi tên và lắp người vào

(khoahocdoisong.vn) - Để không tụt hậu so với Lào và Campuchia, Bộ trưởng Bộ Y tế Nguyễn Thị Kim Tiến đề nghị trường ĐH Y dược TPHCM nhanh chóng làm đề án thành lập ĐH Sức khỏe TPHCM. Nhà trường chỉ việc đổi tên và lắp người vào, bởi các vị trí đều đã quá chuẩn.

Asanzo phủ nhận liên quan đến 14 công ty trung gian

(khoahocdoisong.vn) - Asanzo chỉ có mối quan hệ buôn bán hàng hóa với 14 công ty trung gian như báo chí nêu. Còn đối với Sa Huỳnh, Asanzo thậm chí không hề có giao dịch nào.

Mới nhất

Cùng bị bỏ quên trên xe ô tô, vì sao bé trai 3 tuổi ở Bắc Ninh thoát chết?

Giáo dục - Nguyễn Mai - 05:56 18/09/2019
(khoahocdoisong.vn) - BS cho biết, bé trai 3 tuổi ở Bắc Ninh bị hôn mê sau khi bị bỏ quên 7 tiếng trên xe đưa đón học sinh đã được cứu sống do nhiều lý do may mắn.

Miền Bắc sắp đón đợt không khí lạnh đầu tiên

Khoa học - Hà Bình - 05:55 18/09/2019
(khoahocdoisong.vn) - Theo đó, tình trạng oi bức sẽ còn kéo dài đến hết tuần. Có khả năng khoảng cuối tuần, các tỉnh miền Bắc sẽ đón một đợt không khí lạnh yếu.

Cựu binh Mỹ tìm lại bạn gái Việt: Kết thúc nào cho mối tình cổ tích?

Đời sống - Nhật Linh - 05:53 18/09/2019
Gặp lại sau nửa thế kỷ bặt tin, trong khi bà Thúy Lan chưa tính đến chuyện tương lai thì ông Ken lại hy vọng có thể ở bên bà trong quãng đời còn lại.

Giật mình ô nhiễm không khí Hà Nội

Khoa học - Hà Bình - 05:46 18/09/2019
(khoahocdoisong.vn) - Nhiều ngày liên tục, kết quả quan trắc chất lượng không khí ở Hà Nội luôn báo động đỏ. Tình trạng ô nhiễm này không riêng ở điểm đo nào mà phổ biến cả ở 40 điểm đo.

Khi Bộ trưởng Y tế hát hay hơn… nói!

Phản biện - Ái Mỹ - 05:42 18/09/2019
Có những phát ngôn, có những hành động là yêu cầu, là tư thế, vị trí của một Bộ trưởng, trách nhiệm của vị tư lệnh ngành, chứ không chỉ là một đòi hỏi từ chức trách nghề nghiệp - bác sĩ.

ĐH Y Dược TPHCM đổi thành ĐH Sức khỏe TPHCM: Chỉ việc đổi tên và lắp người vào

Giáo dục - Mai Nguyễn - 05:36 18/09/2019
(khoahocdoisong.vn) - Để không tụt hậu so với Lào và Campuchia, Bộ trưởng Bộ Y tế Nguyễn Thị Kim Tiến đề nghị trường ĐH Y dược TPHCM nhanh chóng làm đề án thành lập ĐH Sức khỏe TPHCM. Nhà trường chỉ việc đổi tên và lắp người vào, bởi các vị trí đều đã quá chuẩn.

Cách phòng tránh bệnh Whitmore

Bác sĩ của bạn - Thúy Nga - 05:33 18/09/2019
(khoahocdoisong.vn) - Whitmore còn nguy hiểm hơn virus SARS bởi tỷ lệ tử vong cao gấp 3 lần, nhưng chúng ta cũng không nên lo lắng, bởi bệnh này có thể phòng ngừa được.

Asanzo phủ nhận liên quan đến 14 công ty trung gian

Thời sự - Bùi Phú - 05:29 18/09/2019
(khoahocdoisong.vn) - Asanzo chỉ có mối quan hệ buôn bán hàng hóa với 14 công ty trung gian như báo chí nêu. Còn đối với Sa Huỳnh, Asanzo thậm chí không hề có giao dịch nào.

Hà Nội nói gì về nghi vấn Công ty Rạng Đông tự gây cháy để di dời?

Phản biện - M. Quang - 05:24 18/09/2019
Chiều 17/9, tại buổi giao ban báo chí Thành ủy TP Hà Nội, ông Vũ Đăng Định - Chánh Văn phòng UBND TP. Hà Nội đã có thông tin chính thức liên quan tới vụ cháy tại Công ty Rạng Đông.

Hà Nội đề xuất chi 36 tỷ xây 3 cầu vượt sông Tô Lịch

Thời sự - Sơn Hà - 20:49 17/09/2019
Sở Giao thông Vận tải Hà Nội vừa trình thành phố đề xuất xây 3 cầu vượt cho người đi bộ qua sông Tô Lịch trị giá 36 tỷ đồng.

Nhà giáo 86 tuổi tiết lộ 2 nguyên tắc vàng dạy con thành tiến sĩ

Giáo dục - Minh Anh - Huy Hùng - 20:46 17/09/2019
Sinh được 3 người con, cả 3 đều thành đạt, ông giáo 86 tuổi đã có những chia sẻ đáng suy ngẫm về cách dạy con.

4 cháu nhỏ Hải Phòng bị sốc ma túy do uống chung chai sữa

Thời sự - Hoài Anh - 20:43 17/09/2019
Bốn cháu nhỏ từ 13 đến 16 tuổi bị lơ mơ, co giật, trong đó 1 cháu hôn mê do uống chung chai sữa có chứa chất ma túy do 1 thanh niên đưa cho.

'Kho Rạng Đông cháy do chập điện'

Thời sự - Võ Hải - 20:39 17/09/2019
Nhà kho Rạng Đông cháy do sự cố điện của bóng đèn chiếu sáng ở tầng 2, kho bán thành phẩm.

Hà Nội tuyên bố hàm lượng thủy ngân trong không khí dưới ngưỡng cho phép

Thời sự - Xuân Long - 20:33 17/09/2019
Gần 20 ngày sau vụ cháy ở công ty Rạng Đông dẫn tới sự cố môi trường khiến người dân lo lắng, TP Hà Nội cho biết kết quả phân tích cho thấy hàm lượng thủy ngân trung bình 24 giờ trong không khí đều nằm dưới ngưỡng giới hạn cho phép.

Tổng Liên đoàn Lao động đề xuất nghỉ thêm 3 ngày trong năm

Thời sự - Đoàn Loan - 20:31 17/09/2019
Đại diện Tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam cho biết, cơ quan này kiến nghị 2 phương án tăng thêm 3 ngày nghỉ lễ trong năm.
Xem thêm
Thông tin tòa soạn
Cơ quan thường trú TPHCM
Trung tâm truyền thông quảng cáo
2018 Bản quyền thuộc về khoahocdoisong.vn
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO