17/08/2014 12:00:00 | Print

“Nước tiểu và phân đối với bạn là bánh mỳ và bơ đối với tôi” – một nhà quả lý hệ thống nước thải láu cá là nhân vật trong cuốn tiểu thuyết hình sự của Reginald Hill đã giải thích. Và anh ta không phải là người duy nhất nhận thấy điều đó. Đội […]

“Nước tiểu và phân đối với bạn là bánh mỳ và bơ đối với tôi” – một nhà quả lý hệ thống nước thải láu cá là nhân vật trong cuốn tiểu thuyết hình sự của Reginald Hill đã giải thích. Và anh ta không phải là người duy nhất nhận thấy điều đó. Đội ngũ kỹ sư năng lượng sinh học, dưới sự dẫn dắt của Ioannis Ieropoulos của Phòng thí nghiệm Robot Bristol (BRL) của Anh, cũng đang hi vọng kiếm lợi nhuận từ những vật phẩm đó. Họ đã và đang phát triển một công nghệ mới để chuyển hóa nước tiểu thành điện năng – họ gọi đó là “điện nước tiểu”.

Loài người trên thế giới sản sinh ra ước tính khoảng 6,4 nghìn tỷ lít nước tiểu hàng năm. BRL Bristol được thành lập thông qua sự hợp tác giữa Trường đại học Bristol và Trường đại học của Tây Anh quốc, muốn tận dụng được nguồn tài nguyên phong phú này. Điểm mấu chốt của “điện nước tiểu” là những tế bào nhiên liệu sinh học (MFCs) – chúng chứa hàng ngàn những con vi khuẩn sống. Khi nước tiểu chảy thông qua một tế bào nhiên liệu sinh học, những con vi khuẩn tiêu thụ chúng như một phần quá trình trao đổi chất thông thường của chúng. Và kết quả là giải phóng ra những electron tự do. Điện cực trong mỗi tế bào hút những dòng electron này và khi chúng được kết nối với một nguồn điện bên ngoài, một dòng điện được tạo ra.

Đội ngũ của Viện nghiên cứu BRL đã thiết lập một chuỗi những tế bào nhiên liệu sinh học cỡ một điếu tuốc tạo thành một bộ phận riêng biệt. Gắn bộ phận này vào một ống thoát nước tiểu sẽ cho phép dòng nước tiểu “tươi” chảy qua những tế bào. “Tươi” trong trường hợp này có nghĩa là nước tiểu không để quả một tuần của một cá nhân khỏe mạnh với chiều cao và cân nặng trung bình. Những thí nghiệm trước đó đã được tiến hành bằng cách nuôi dưỡng những tế bào nhiên liệu sinh học (MFCs) bằng những mảnh vụn thừa thức ăn, côn trùng chết, và cỏ. Tuy nhiên, nước tiểu đem lại lượng điện năng cao gấp ba lần so với bất kỳ sản phẩm thải nào.

Tại sao nước tiểu lại đêm lai hiệu quả tốt như thế? Trong cuộc thị nghiệm trước đó, TS. Ieropoluos tin rằng những loại vi khuẩn nhanh chóng bị chán ngấy với một khẩu phần nặng nề. Đó là bởi vì các nguyên liệu thí nghiệm chứa tỷ lệ các hợp chất hữu cơ cao. Còn trong nước tiểu tỷ lệ hợp chất các bon hữu cơ thấp, kết hợp với nồng độ acid và điện dẫn suất thuận lợi, tất cả đã làm nên sự khác biệt. Tại cuộc thí nghiêm trước chỉ sản sinh ra một lượng năng lượng tối thiểu, còn đối với nước tiểu thì đã sinh ra đủ năng lượng điện để sạc lại tất cả các loại pin có trên thị trường, bao gồm cả pin của điện thoại di động.

Đó là những ngày trước đây, còn hiện tại công việc này đang được một số tổ chức ủng hộ, bao gồm cả Quỹ Gates. Nó chứng minh rằng nước tiểu có tiềm năng để tạo ra một sự đóng góp đáng kể với ngành năng lượng tái tạo. Điều này cũng có thể khuyến khích phát triển thị trường để tạo ra nhiều nhà vệ sinh nữa cho hơn 2,5 tỷ người trên toàn thế giới không được tiếp cận với nhà tiêu hợp vệ sinh. TS. Ieropoluos và đồng nghiệp của ông hiện nay đang lên kế hoahcj để thí nghiệm tiềm năng của phân người như một nguồn năng lượng khả thi. Phân người có lượng các bon hữu cơ cao hơn, tuy nhiên các nhà khoa học nghĩ rằng có thể sẽ cần một cái giá đáng thương lượng để trả cho những lợi ích phong phú trên và một chuỗi cung ứng tự điều chỉnh.

Hà Anh – Hải Anh dịch từ ấn phẩm Khoa học và Công nghệ