[imgl]http://photo.tinhte.com/attach/public_image/btv/3/34bd44c8fbe49c_520344bd1c379e64d3_onr-microbial-fuel-cell.jpg[/imgl]Theo ước lượng thì có xấp xỉ 5x10^30 vi khuẩn trên Trái Đất. Mặc dù hầu hết vi khuẩn đều có hại nhưng trên thực tế vẫn còn rất nhiều loại vi khuẩn mang lại lợi ích cho cuộc sống và hành tinh chúng ta. Vì vậy, các nhà khoa học đang tìm cách khai thác vi khuẩn để sản xuất điện bằng những pin nhiên liệu vi khuẩn (MFC). MFC sẽ chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện, đem lại một giải pháp thay thế sạch, hiệu quả và đáng tin cậy so với các loại pin hay nhiên liệu nguy hại đến môi trường. Nhận biết được tiềm năng này, cơ quan nghiên cứu hải quân Hoa Kì (ONR - Office of Naval Research) đã phát triển một loại MFC mang tính cách mạng: sử dụng nguồn tài nguyên từ biển bằng cách chuyển đổi các vi sinh vật biển phân hủy thành điện.
Các MFC sẽ chuyển đổi nhiên liệu tự nhiên và chất ôxi hóa trong môi trường biển thành điện khiến chúng trở thành một nguồn năng lượng sống nhằm phục vụ công tác hoạt động của các phương tiện tự động không người lái, các cảm biến dưới nước và các thiết bị giám sát, quản lý môi trường đại dương.
Quản lý chương trình nghiên cứu, tiến sĩ Linda Chrisey nói: "Hãy nghĩ về một loại pin chạy bằng "bùn". Chúng có khả năng chống chịu tốt, thân thiện với mô trường và không hàm chứa các chất phản ứng nguy hiểm như những loại pin thông thường bởi vật liệu được sử dụng chính là cacbon tự nhiên từ môi trường biển. Ví dụ, chúng tôi làm việc với một phương tiện tự động thăm dò đại dương. Khi chạm tới đáy, phương tiện sẽ có thể sạc lại pin bằng nguyên liệu sẵn có trong môi trường. Ngoài ra, loại pin nhiên liệu vi khuẩn còn có thể cung cấp năng lượng cho nhiều loại cảm biến khác hoạt động dưới mặt nước."
Tiến sĩ - nhà hóa học Leonard Tender làm việc tại trung tâm nguyên cứu khoa học và kỹ thuật sinh học/phân tử thuộc phòng thí nghiệm hải quân Hoa Kì (NRL - Naval Research Laboratory) cộng tác với các nhà khoa học đến từ đại học Massachusetts tại Amherst đã tiến hành điều tra nghiên cứu kỹ thuật sản xuất điện từ các tổ chức vi sinh vật. Triển vọng nhất là vi khuẩn có tên Geobacter phát hiện tại con sông Potomac gần NRL.
Geobacter có phần đuôi siêu nhỏ được gọi là "lông" và Geobacter sử dụng bộ phận này để tạo ra điện từ bùn và nước thải. Các nhà nghiên cứu đã phát triển một chủng Geobacter với hiệu suất sản sinh năng lượng gấp 8 lần so với các chủng vi khuẩn khác.
Chrisey cho biết: "Về cơ bản, pin MFC có thể hoạt động qua nhiều năm mà không cần đến bất kì hình thức thay thế nào." Chính vì đặc tính này, các nhà nghiên cứu hải quân tại trung tâm hệ thống chiến tranh không gian và thủy chiến Thái Bình Dương - SPAWAR (Space & Naval Warfare Systems Center Pacific) đã sử dụng các thiết bị dùng pin MFC để theo dõi hoạt động và mật độ cá thể loài rùa biển xanh Thái Bình Dương đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng.
Với sự trở lạnh mạnh mẽ của năng lượng xanh, triển vọng trong tương lai là chúng sẽ giảm bớt lượng cacbon thải ra môi trường và thay đổi cách chúng ta sử dụng nhiên liệu để vận hành các phương tiện di chuyển cũng như nguồn năng lượng cung cấp cho hộ gia đình.
Các MFC sẽ chuyển đổi nhiên liệu tự nhiên và chất ôxi hóa trong môi trường biển thành điện khiến chúng trở thành một nguồn năng lượng sống nhằm phục vụ công tác hoạt động của các phương tiện tự động không người lái, các cảm biến dưới nước và các thiết bị giám sát, quản lý môi trường đại dương.
Quản lý chương trình nghiên cứu, tiến sĩ Linda Chrisey nói: "Hãy nghĩ về một loại pin chạy bằng "bùn". Chúng có khả năng chống chịu tốt, thân thiện với mô trường và không hàm chứa các chất phản ứng nguy hiểm như những loại pin thông thường bởi vật liệu được sử dụng chính là cacbon tự nhiên từ môi trường biển. Ví dụ, chúng tôi làm việc với một phương tiện tự động thăm dò đại dương. Khi chạm tới đáy, phương tiện sẽ có thể sạc lại pin bằng nguyên liệu sẵn có trong môi trường. Ngoài ra, loại pin nhiên liệu vi khuẩn còn có thể cung cấp năng lượng cho nhiều loại cảm biến khác hoạt động dưới mặt nước."
Tiến sĩ - nhà hóa học Leonard Tender làm việc tại trung tâm nguyên cứu khoa học và kỹ thuật sinh học/phân tử thuộc phòng thí nghiệm hải quân Hoa Kì (NRL - Naval Research Laboratory) cộng tác với các nhà khoa học đến từ đại học Massachusetts tại Amherst đã tiến hành điều tra nghiên cứu kỹ thuật sản xuất điện từ các tổ chức vi sinh vật. Triển vọng nhất là vi khuẩn có tên Geobacter phát hiện tại con sông Potomac gần NRL.
Geobacter có phần đuôi siêu nhỏ được gọi là "lông" và Geobacter sử dụng bộ phận này để tạo ra điện từ bùn và nước thải. Các nhà nghiên cứu đã phát triển một chủng Geobacter với hiệu suất sản sinh năng lượng gấp 8 lần so với các chủng vi khuẩn khác.
Chrisey cho biết: "Về cơ bản, pin MFC có thể hoạt động qua nhiều năm mà không cần đến bất kì hình thức thay thế nào." Chính vì đặc tính này, các nhà nghiên cứu hải quân tại trung tâm hệ thống chiến tranh không gian và thủy chiến Thái Bình Dương - SPAWAR (Space & Naval Warfare Systems Center Pacific) đã sử dụng các thiết bị dùng pin MFC để theo dõi hoạt động và mật độ cá thể loài rùa biển xanh Thái Bình Dương đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng.
Với sự trở lạnh mạnh mẽ của năng lượng xanh, triển vọng trong tương lai là chúng sẽ giảm bớt lượng cacbon thải ra môi trường và thay đổi cách chúng ta sử dụng nhiên liệu để vận hành các phương tiện di chuyển cũng như nguồn năng lượng cung cấp cho hộ gia đình.
Nguồn: Gizmag
