Biến cây thành 'pin mặt trời sống'

10:05, 21/02/2023

Nhóm nhà khoa học Israel tận dụng quá trình quang hợp và sự dịch chuyển tự nhiên của các electron trong cây mọng nước để sản xuất điện.

Thực vật thường được coi là nguồn thực phẩm, oxy hay đồ trang trí. Tuy nhiên, các nhà khoa học phát hiện, việc khai thác sự dịch chuyển tự nhiên của các electron trong tế bào thực vật có thể giúp sản xuất điện. Trong nghiên mới trên tạp chí ACS Applied Materials & Interfaces, nhóm chuyên gia từ Học viện Công nghệ Technion (Israel), lần đầu tiên sử dụng một loại cây mọng nước để tạo ra "pin mặt trời sinh học sống" hoạt động nhờ quá trình quang hợp, Sci Tech Daily hôm 16/1 đưa tin.

Các electron dịch chuyển tự nhiên như một phần của quá trình sinh học trong mọi tế bào sống, từ vi khuẩn, nấm đến thực vật, động vật. Bằng cách bổ sung điện cực, các tế bào có thể tạo ra điện năng cho con người sử dụng.

Trước đây, một nhóm nghiên cứu từng chế tạo pin nhiên liệu sử dụng vi khuẩn, nhưng cần cho vi khuẩn ăn liên tục. Trong nghiên cứu mới, nhóm chuyên gia từ Học viện Công nghệ Technion sử dụng quang hợp - quá trình thực vật chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học - để sản xuất điện.

Cây mọng nước có thể trở thành pin mặt trời sống và cung cấp điện nhờ quá trình quang hợp. Ảnh: ACS Applied Materials & Interfaces

Trong quá trình này, ánh sáng thúc đẩy dòng electron từ nước, cuối cùng tạo ra oxy và đường. Điều này đồng nghĩa các tế bào quang hợp liên tục tạo ra một dòng electron có thể được khai thác dưới dạng dòng quang điện và dùng để vận hành thiết bị điện bên ngoài, giống như pin mặt trời.

Một số thực vật, ví dụ cây mọng nước sống trong môi trường khô cằn, có lớp biểu bì dày để giữ lại nước và chất dinh dưỡng bên trong lá. Các chuyên gia Yaniv Shlosberg, Gadi Schuster và Noam Adir tại Học viện Công nghệ Technion tạo ra pin mặt trời sống bằng cách sử dụng cây mọng nước Corpuscularia lehmannii, còn gọi là "cây băng".

Họ đưa cực anode sắt và cực cathode bạch kim vào trong lá và nhận thấy điện áp là 0,28 V. Khi nối vào mạch điện và đón ánh sáng, hệ thống tạo ra mật độ dòng quang điện lên tới 20 µA/cm2 và có thể tiếp tục tạo ra dòng điện trong hơn một ngày. Con số này khiêm tốn hơn pin kiềm truyền thống, nhưng đó mới chỉ là một chiếc lá duy nhất.

Các nghiên cứu trước đây về một số thiết bị hữu cơ tương tự cho thấy, việc kết nối nhiều lá nối tiếp có thể làm tăng điện áp. Nhóm nghiên cứu tại Học viện Công nghệ Technion cũng thiết kế pin mặt trời sống sao cho các proton ở dung dịch trong lá có thể kết hợp để tạo thành khí hydro ở cực cathode. Lượng hydro này có thể được thu thập và sử dụng cho mục đích khác. Họ cho biết, phương pháp mới có thể giúp phát triển các công nghệ năng lượng xanh đa chức năng và bền vững trong tương lai.

Link gốc


Theo vnexpress.net

Share

Lưới điện EU cần hàng nghìn tỷ USD đầu tư, nâng cấp để tránh sự cố 'kiểu' Tây Ban Nha

Lưới điện EU cần hàng nghìn tỷ USD đầu tư, nâng cấp để tránh sự cố 'kiểu' Tây Ban Nha

Lưới điện châu Âu đang đối mặt với thách thức lớn trong kỷ nguyên chuyển đổi năng lượng. Hệ thống truyền tải già cỗi, thiếu khả năng lưu trữ và độ linh hoạt vận hành thấp đang làm gia tăng nguy cơ mất điện trên diện rộng – như sự cố nghiêm trọng vừa qua tại Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha.


“Bốc hơi” hàng tỷ đồng do cài đặt ứng dụng điện lực giả mạo

“Bốc hơi” hàng tỷ đồng do cài đặt ứng dụng điện lực giả mạo

Thiếu cảnh giác khi cài đặt ứng dụng theo dõi tiền điện do các đối tượng lừa đảo giả danh nhân viên điện lực, rất nhiều người đã bị đánh cắp thông tin và chiếm đoạt tài sản lớn. Đây là vấn nạn đã và đang xảy ra tại các tỉnh miền Trung nói riêng, cả nước nói chung, ảnh hưởng đến tình hình an ninh trật tự (ANTT).


“Bốc hơi” hàng tỷ đồng do cài đặt ứng dụng điện lực giả mạo

“Bốc hơi” hàng tỷ đồng do cài đặt ứng dụng điện lực giả mạo

Thiếu cảnh giác khi cài đặt ứng dụng theo dõi tiền điện do các đối tượng lừa đảo giả danh nhân viên điện lực, rất nhiều người đã bị đánh cắp thông tin và chiếm đoạt tài sản lớn. Đây là vấn nạn đã và đang xảy ra tại các tỉnh miền Trung nói riêng, cả nước nói chung, ảnh hưởng đến tình hình an ninh trật tự (ANTT).


EVNSPC: Thí điểm giải thể Điện lực cấp huyện, thành lập Đội Quản lý điện

EVNSPC: Thí điểm giải thể Điện lực cấp huyện, thành lập Đội Quản lý điện

Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) thí điểm giải thể 18 Điện lực quận/huyện, thành lập 18 Đội Quản lý điện trực thuộc 18 Công ty Điện lực tỉnh/thành phố (trong đó có Công ty TNHH Một thành viên Điện lực Đồng Nai).