Chủ nhật, 18/08/2019
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

Có tồn tại trường quốc tế tại Việt Nam hay không?

Trường quốc tế không được pháp luật Việt Nam quy định nhưng vẫn có trường được xem là quốc tế nếu chiếu theo một số tiêu chí của thế giới.

Vì sao Nhà máy In tiền quốc gia lỗ 11,2 tỉ đồng?

Nhà máy In tiền quốc gia công bố báo cáo tài chính 6 tháng đầu năm 2019 cho thấy khoản lỗ lũy kế hơn 11,2 tỉ đồng và sự sụt giảm của nhiều hạng mục tài chính khác. Kết quả này trái ngược so với năm tài chính 2018

Thêm cơ hội cho thí sinh vào đại học nhờ xét tuyển học bạ

Đối với thí sinh không trúng tuyển nguyện vọng một, xét tuyển học bạ là cơ hội cuối để chắc chắn con đường vào đại học.

Cảnh sát nổ súng truy đuổi xe khách trên cao tốc Hà Nội - Bắc Giang

Bị yêu cầu dừng lại để kiểm tra, tài xế xe khách 16 chỗ bất ngờ tăng ga bỏ chạy khi một cảnh sát cơ động vẫn bám trên xe. Hành động của tài xế buộc cảnh sát phải nổ súng thị uy.

Điện lực Tân Bình khẳng định điện đã ngắt chỉ vài phần trăm giây sau sự cố

Liên quan vụ dây điện rơi trúng người uống cà phê trên đường Nguyễn Trọng Tuyển, quận Tân Bình, TP.HCM sáng 17-8, Công ty Điện lực Tân Bình khẳng định hệ thống đã ngắt điện chỉ sau vài phần trăm giây ngay sau khi sự cố xảy ra.

Gas trong nước ngọt là chất gì?

(khoahocdoisong.vn) - Bản chất của gas trong nước uống chính là CO2, có tác dụng bảo vệ cho nước không bị vi sinh vật phát triển, ức chế hoạt động của chúng

Nguy cơ của tia xạ với thai nhi

(khoahocdoisong.vn) - Ở mỗi giai đoạn của thai kỳ ảnh hưởng của tia xạ với thai nhi khác nhau. Tia xạ có thể làm chết bào thai thời kỳ làm tổ và gây nguy cơ dị tật ở các giai đoạn khác nhau tùy thuộc vào liều lượng.

Mới nhất

Cư dân ở Xuân Mai Complex hoang mang vì rắn độc xuất hiện

Đời sống - Hồng Quang - Hải Nam - 20:25 17/08/2019
Bảo vệ ở chung cư Xuân Mai Comlex cho biết ông bẫy được hàng chục con rắn từ đầu năm đến nay. Cư dân sợ hãi, thậm chí không dám cho trẻ xuống sân chơi vì sợ gặp rắn độc.

Cảnh sát nổ súng truy đuổi xe khách trên cao tốc Hà Nội - Bắc Giang

Thời sự - Hoàng Lam - 20:12 17/08/2019
Bị yêu cầu dừng lại để kiểm tra, tài xế xe khách 16 chỗ bất ngờ tăng ga bỏ chạy khi một cảnh sát cơ động vẫn bám trên xe. Hành động của tài xế buộc cảnh sát phải nổ súng thị uy.

Điện lực Tân Bình khẳng định điện đã ngắt chỉ vài phần trăm giây sau sự cố

Thời sự - Lê Phan - 19:20 17/08/2019
Liên quan vụ dây điện rơi trúng người uống cà phê trên đường Nguyễn Trọng Tuyển, quận Tân Bình, TP.HCM sáng 17-8, Công ty Điện lực Tân Bình khẳng định hệ thống đã ngắt điện chỉ sau vài phần trăm giây ngay sau khi sự cố xảy ra.

Vì sao Nhà máy In tiền quốc gia lỗ 11,2 tỉ đồng?

Doanh nghiệp - Trần Kiên - 19:14 17/08/2019
Nhà máy In tiền quốc gia công bố báo cáo tài chính 6 tháng đầu năm 2019 cho thấy khoản lỗ lũy kế hơn 11,2 tỉ đồng và sự sụt giảm của nhiều hạng mục tài chính khác. Kết quả này trái ngược so với năm tài chính 2018

Tổn thương thần kinh ở người đái tháo đường

Khỏe - Thúy Nga - 19:05 17/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Khoảng một nửa số bệnh nhân đái tháo đường có tổn thương thần kinh không chỉ ở tay chân mà cả ở tim, hệ tiêu hóa, hệ sinh dục...

Cách nhận biết suy thận mạn

Bác sĩ của bạn - Thúy Nga - 19:04 17/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Bệnh thận mạn ít được phát hiện sớm, đa phần được phát hiện đã ở giai đoạn nặng. Vì vậy, cần đi kiểm tra định kỳ để tầm soát bệnh này, phát hiện sớm sẽ giúp cho có biện pháp dự phòng và điều trị để làm chậm tiến triển của bệnh thận mạn tính.

Nguy cơ của tia xạ với thai nhi

Bác sĩ của bạn - Thúy Nga - 19:01 17/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Ở mỗi giai đoạn của thai kỳ ảnh hưởng của tia xạ với thai nhi khác nhau. Tia xạ có thể làm chết bào thai thời kỳ làm tổ và gây nguy cơ dị tật ở các giai đoạn khác nhau tùy thuộc vào liều lượng.

Sau tiếng nổ lớn, lửa bao trùm cửa hàng bánh trong phố cổ Hàng Buồm

Thời sự - B.H.Thanh - 18:59 17/08/2019
Một tiếng nổ lớn xuất phát từ một cửa hàng bánh trên phố Lương Ngọc Quyến (quận Hoàn Kiếm, Hà Nội) sáng 17-8 sau đó ngọn lửa lan nhanh, bao trùm toàn bộ cửa hàng.

Thêm cơ hội cho thí sinh vào đại học nhờ xét tuyển học bạ

Giáo dục - Thế Đan - 18:54 17/08/2019
Đối với thí sinh không trúng tuyển nguyện vọng một, xét tuyển học bạ là cơ hội cuối để chắc chắn con đường vào đại học.

Có tồn tại trường quốc tế tại Việt Nam hay không?

Giáo dục - Mạnh Tùng-Dương Tâm - 18:48 17/08/2019
Trường quốc tế không được pháp luật Việt Nam quy định nhưng vẫn có trường được xem là quốc tế nếu chiếu theo một số tiêu chí của thế giới.

Gas trong nước ngọt là chất gì?

Hỏi đáp - Hà Bình - 18:20 17/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Bản chất của gas trong nước uống chính là CO2, có tác dụng bảo vệ cho nước không bị vi sinh vật phát triển, ức chế hoạt động của chúng

Dược thiện chữa chứng rong kinh

Khỏe - LY Phan Thị Thạnh - 18:17 17/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Rong kinh là hiện tượng bệnh lý rối loạn kinh nguyệt thường gặp ở phụ nữ, ảnh hưởng nhiều đến tâm lý sức khỏe, nguy cơ hiếm muộn rất cao.

Thuốc Đông y trị các giai đoạn áp xe gan

Gia truyền trị bệnh - Thúy Nga - 18:14 17/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Áp xe gan thuộc phạm vi chứng can cung, là bệnh nguy hiểm. Nếu không phát hiện và điều trị kịp thời, gan sẽ biến thành ổ mủ, gây các biến chứng và tử vong.

Cây cảnh chữa bệnh

Khỏe - BS Kim Ngân - 18:13 17/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Có nhiều loại cây vừa dùng làm cảnh, vừa để chữa bệnh. Xin giới thiệu một số loại cây thông thường nhất giúp bà con lúc trái nắng trở trời luôn có sẵn trong nhà để sử dụng, vừa không tốn kém, lại hiệu quả cao.

Bài thuốc hay trị chứng cuồng điên, đàm hoả nghịch

Khỏe - LY. Minh Phúc - 18:12 17/08/2019
(khoahocdoisong.vn) - Theo y học cổ truyền cuồng điên là loại bệnh do ngũ chí quá mức, đờm hỏa ủng thịnh, bế tắc tâm khiếu sinh thần bị hỗn loạn, dễ tức giận, thậm chí có thể giết người. Nguyên nhân phần nhiều do âm hư đi xuống còn dương thịnh bốc lên, tâm thần bị xáo trộn, thần minh nghịch loạn gây nên.
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