Tạo ra năng lượng xanh từ hỗn hợp nước thải và nước biển

Muối cũng là một nguồn năng lượng

Công trình khoa học đã được nhóm nghiên cứu của trường ĐH Stanford (Mỹ) phát triển thành công mang tên “năng lượng biển xanh” (Blue Energy), chính là công nghệ thu thập năng lượng tái tạo tại vùng ven biển, nơi giao thoa giữa nước mặn và nước ngọt. Thiết bị của các nhà khoa học trường ĐH Stanford được mô tả là một thiết bị vô cùng tân tiến, cho phép các nhà máy xử lý nước thải dọc theo bờ biển có thể tự tạo ra điện để vận hành mà không cần thiết phải hỗ trợ các thiết bị đấu nối với điện lưới quốc gia.

“Năng lượng biển xanh” (Blue Energy) là một nguồn năng lượng tái tạo rất dồi dào mà chưa được ai khai phá. Thiết bị (pin) của chúng tôi là một bước tiến mới trong công nghệ lưu trữ năng lượng không cần màng bọc, không cần cơ chế vận hành vật lý hay một nguồn năng lượng đầu vào”, Kristian Dubrawski, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết. Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học đã theo dõi khả năng tạo ra năng lượng từ tổ hợp chất thải được dẫn từ Nhà máy Quản lý chất lượng nước trong vùng Palo Alto và nước biển lấy từ Vịnh Bán Nguyệt. Kết quả cho thấy, sau hơn 180 vòng sạc và xả, thiết bị vẫn giữ được khoảng 97% hiệu năng của thiết bị.

Mỗi khối nước thải được trộn với nước biển xanh sẽ cho ra khoảng 0.65, đủ năng lượng để cung cấp cho 30 phút trong một căn nhà thông thường. Nếu trong

trường hợp thiết bị này được nhân rộng ra toàn cầu thì năng lượng tại các nhà máy xử lý nước thải ven biển sẽ đạt khoảng 18 Gigawat, đủ điều kiện vận hành 1.700 ngôi nhà trong một năm. Năng lượng xanh biển đã cải tiến được rất nhiều nhược điểm từ những công trình nghiên cứu trước đó, trong đó có việc ứng dụng công nghệ hiện đại hóa mà không cần bất kỳ áp lực hay màng chắn. 

Giải pháp tinh tế cho vấn nạn môi trường

Chia sẻ trên trang ACS Omega thuộc Hiệp hội Hóa học Mỹ, các nhà khoa học trường ĐH Stanford cho biết, natri và clorua từ điện cực tìm được vào tới dung dịch rồi tạo ra dòng điện giữa 2 điện cực. Sau đó, tiếp tục trộn nước thải với nước biển và dẫn tới điện cực, tăng thêm natri và clorua rồi đảo chiều dòng điện. Từ đó, có thể thu được năng lượng khi tiến hành xả lượng nước nên hệ thống liên tục sạc và xả mà không cần năng lượng đầu vào.

Ngoài ra, hệ thống này của các nhà khoa học ĐH Stanford cũng không cần sử dụng tới pin dự phòng vì hệ thống này rất linh hoạt như: những lớp phủ ngoài điện cực đảm bảo thiết bị không bị rỉ sét, cơ chế vận hành thuận tiện không phải dầu mỡ hay bào trì định kỳ. Thậm chí, dự án này còn cung cấp năng lượng dư thừa sang các nhà máy hoạt động lân cận.

“Khoa học công nghệ phát triển đã giúp chúng sở hữu được một giải pháp vô cùng tinh tế. Chúng ta nên thử công nghệ này ở quy mô lớn hơn, cho dù ngay lập tức áp dụng công nghệ sản xuất năng lượng xanh từ biển ở mức toàn cầu, tuy nhiên đây có thể coi là xuất phát điểm tuyệt vời cho công nghệ tiên tiến mới nhất”.

Kristian DubrawsKi (Thành viên nhóm nghiên cứu “năng lượng biển xanh”, trường ĐH Stanford, Mỹ)