Thiết bị lọc không khí và tạo ra năng lượng cùng một lúc

0
2035

Một sự đổi mới nhỏ có thể có tác động lớn đến vấn đề ô nhiễm không khí. Tại Bỉ, các nhà nghiên cứu đã thiết kế một thiết bị sử dụng ánh sáng mặt trời để làm sạch không khí bị ô nhiễm và tạo ra khí hydro có thể được lưu giữ và sử dụng để phát điện. Sammy Verbruggen – Giáo sư về kỹ thuật sinh học tại Đại học Antwerp, cho biết: “Chúng tôi kết hợp cả hai quy trình này trong một thiết bị. Sản xuất hydro và lọc không khí”.

Sammy Verbruggenis làm việc với hai nhóm nghiên cứu riêng biệt có hai quy trình trong nhiều năm. Tại trường Đại học Antwerp, các nhà khoa học đã thử nghiệm các cách khác nhau để thu năng lượng ánh sáng bằng vật liệu nano nhằm làm sạch không khí. Tại trường Đại học Leuven, một nhóm khác đã nghiên cứu một tế bào nhiên liệu nhỏ xíu với một màng có thể tạo ra khí hydro từ nước. Hiện tại, hai nhóm nghiên cứu đã hợp nhất chuyên môn của họ để tạo ra thiết bị mới nhất này, có thể làm sạch không khí và sản sinh ra năng lượng cùng một lúc. Nhóm nghiên cứu đang tập trung vào không khí bị ô nhiễm với các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), những phân tử nhỏ được sản xuất bởi các hóa chất trong chất kết dính, chất liệu bọc, vật liệu làm thảm, máy sao chép, chất tẩy rửa. Với nồng độ vượt mức cho phép, VOCs có thể là nguyên nhân gây nhức đầu dữ dội, kích ứng mắt, chóng mặt, buồn nôn và hen.

Các phân tử nhỏ có thể được tìm thấy trong không khí ở các tòa nhà kín và không được thông gió tốt, bao gồm các tòa nhà cao tầng mới xây dựng cho các nhà máy sản xuất hàng hoá như sơn và vật liệu thảm.

Thiết bị nguyên mẫu có hình vuông với diện tích hoạt động trung bình khoảng 0,4 inch x 0,4 inch (1 cm x 1 cm). Ở một phía của thiết bị, một ống cung cấp không khí ô nhiễm vào thiết bị. Ánh sáng tự nhiên đi vào thông qua cửa sổ trong suốt bao phủ lớp màng được xử lý bằng chất xúc tác hoạt động bằng ánh sáng Mặt trời. Một khi không khí ô nhiễm và ánh sáng gặp nhau ở màng, chất xúc tác sẽ tách rời các phân tử hữu cơ nhỏ. Trong quá trình này, proton được giải phóng và xuyên qua màng, thu ở phía bên kia. Sau đó, chất xúc tác platin sẽ biến chúng thành khí hydro. Tiếp theo, không khí tinh khiết thoát ra qua một ống thứ hai.

Sammy Verbruggen và nhóm nghiên cứu đã có thể làm sạch không khí và tạo ra khí từ nhiều hợp chất hữu cơ, bao gồm methanol, ethanol và axit axetic. Họ đang tiến hành các thí nghiệm mới với acetaldehyde, chất lỏng được sử dụng trong sản xuất axit acetic và nước hoa.

Sammy Verbruggen, cho biết: Các ứng dụng thấy rõ nhất là ở các ngành sản xuất ra dòng rác thải, như các nhà sản xuất sơn hoặc hàng dệt. Chúng ta có thể lọc các dòng rác thải để đạt được hạn ngạch về môi trường và đồng thời thu năng lượng được lưu trữ trong các phân tử đó. Loại khí được tạo ra có thể được sử dụng để làm đèn điện hoặc các máy khác trong nhà máy. Hiện tại, nhóm nghiên cứu đã không đưa ra giải pháp kỹ thuật để thu thập và lưu trữ khí. Đó là một bước khác trong quy trình kỹ thuật, và một bước cần được giải quyết bằng những nghiên cứu và phát triển khác. Hiện tại, màng này phản ứng với các tia cực tím dưới ánh mặt trời, chỉ khoảng 4-5% quang phổ. Tuy nhiên, nếu các nhà nghiên cứu có thể sửa đổi các vật liệu để đáp ứng 40 hoặc 50% quang phổ mặt trời, điều đó sẽ làm tăng hiệu quả của thiết bị nói chung.

Cải thiện môi trường là động lực cho chúng tôi. Nếu chúng ta có thể làm hai việc cùng một lúc, làm sạch môi trường và cung cấp nguồn năng lượng sạch hơn, đó là lợi ích kép. Bởi vì không cần thêm năng lượng để đưa ra những phản ứng này, chỉ cần ánh sáng mặt trời?“, Sammy nói.

Đ.T.V (NASATI), Theo http://www.livescience.com/59173-device-purifies-air-and-creates-energy.html, 20/5/2017