Tạo ra điện sạch từ tảo

Theo nghiên cứu của nhóm tác giả tại Phòng thí nghiệm Hệ vi mô quang - sinh học thuộc Trường ĐH Concordia đăng trên Tạp chí Energies tháng trước, loài thực vật sống dưới nước này có khả năng cung cấp điện cho các thiết bị điện tử liên kết đám mây nhỏ, chẳng hạn cảm biến internet vạn vật (IoT).

Thật ra đây không phải là loại thực phẩm đầu tiên được sử dụng để tạo ra điện. Ví dụ điển hình là mía - bã mía có thể cung cấp nhiên liệu cho các nhà máy nhiệt điện. Trong trường hợp của nhóm nghiên cứu Trường ĐH Concordia, họ cho rằng tảo là nguồn tạo ra điện tiềm năng với nhiều ưu điểm, nổi bật nhất là không những không thải carbon mà còn khử luôn carbon trong lúc hoạt động. Đây là điểm cộng lớn trong bối cảnh thế giới chuyển dần từ nhiên liệu hóa thạch sang các loại năng lượng bền vững hơn.

Với tảo, các nhà nghiên cứu Canada phát triển một hệ thống chiết xuất năng lượng dựa trên sự quang hợp của chúng. Tảo được cho vào các viên pin tiểu điện quang hợp, đặt trong một dung dịch đã qua xử lý. Số pin này chiết xuất và lưu trữ điện tử (electron) mà tảo tạo ra khi quang hợp. "Quá trình quang hợp sinh ra ô-xy và điện tử. Mô hình của chúng tôi thu giữ điện tử, từ đó tạo ra điện. Như vậy, công nghệ này đã vượt qua công nghệ không phát thải thông thường để trở thành công nghệ phát thải carbon âm, tức nó hấp thụ CO2 trong không khí và tạo ra dòng điện. Phụ phẩm của cả quá trình chỉ là nước thôi" - ông Kirankumar Kuruvinashetti, đồng tác giả nghiên cứu, giải thích. Carbon âm là giai đoạn tiếp theo sau khi đã đạt được mục tiêu "net zero", tức loại bỏ khí thải nhiều hơn cả lượng khí thải được thải ra.

Toàn bộ quy trình có thể diễn ra mà không cần ánh mặt trời trực tiếp, dù là với cường độ thấp. Một đồng tác giả khác của nghiên cứu, TS Dhilippan Panneerselvam, nói thêm trên trang web của Trường ĐH Concordia: "Cũng như con người, tảo không ngừng hít thở nhưng thứ chúng hít vào là CO2 và thứ thải ra là ô-xy. Chúng cũng không ngừng tạo ra điện, các điện tử liên tục được thu lại".

Nhóm nghiên cứu thừa nhận hệ thống của họ mới ở giai đoạn rất sơ khai, chưa thể cạnh tranh với các loại pin quang điện khác. Dòng điện mà hệ thống tạo ra trong thí nghiệm chỉ đủ để "sạc" các thiết bị tiêu thụ điện ít hoặc cực ít như cảm biến IoT sử dụng trong các thiết bị tự động của ngôi nhà thông minh, thiết bị kiểm soát giọng nói của trợ lý ảo, máy theo dõi sức khỏe...).

Tuy nhiên, họ tin rằng một khi được nghiên cứu và phát triển đầy đủ, bao gồm sự hỗ trợ của các công nghệ tích hợp trí tuệ nhân tạo, công nghệ nói trên có tiềm năng trở thành nguồn năng lượng sạch có giá cả hợp lý trong tương lai.