UT BIOSOLAR – ĐIỆN NĂNG TỪ QUANG HỢP

D. Barry Bruce - Giáo sư sinh hóa, tế bào và phân tử sinh học, tại Đại học Tennessee, Knoxville, đã mở rộng giới hạn cung cấp điện của các nhà máy phát điện. Họ đã phát triển một hệ thống khai thác quá trình quang hợp giúp sản xuất năng lượng hiệu quả và ít tốn kém.

Bruce hợp tác với các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts, và Ecole Polytechnique Liên Bang Thụy Sĩ phát triển quá trình cải thiện hiệu quả sản xuất điện năng, bằng cách sử dụng cấu trúc phân tử chiết xuất từ thực vật. Bước đột phá công nghệ có tiềm năng tạo ra điện "xanh", rẻ và dễ dàng hơn; nó cũng sẽ tạo ra sự thay đổi lớn trong lĩnh vực máy phát điện.

Hệ thống này là một phương pháp năng lượng bền vững, bởi vì nó tạo ra năng lượng sạch và hiệu quả sử dụng rất tiềm năng. Trái ngược với hệ thống điện từ năng lượng mặt trời, và các loại máy phát điện thông thường, chúng ta sử dụng nguyên liệu tái tạo sinh học chứ không phải các hóa chất độc hại để tạo ra năng lượng. Tương tự như vậy, hệ thống năng lượng mới sẽ ít tốn thời gian sản xuất, không gian, nước và nhiên liệu hóa thạch đầu vào để tạo ra điện nếu so với hầu hết các nhiên liệu sinh học khác.

Để sản xuất năng lượng, các nhà khoa học khai thác năng lượng từ quá trình quang hợp được gọi là quang hợp I (PSI) từ tảo xanh. Sử dụng kỹ thuật công nghệ sinh học đăc biệt tương tác với một bán dẫn; do đó, khi được chiếu sáng, quá trình quang hợp sẽ sản xuất điện. Nó là một sự kết hợp giữa các vật liệu phi sinh học và sinh học. Bao gồm các ống nhỏ kẽm oxit là vật liệu phi sinh học. Với kỹ thuật sinh học những ống nhỏ được các hạt PSI bao phủ. Với kỹ thuật đúng, hai vật liệu sẽ trộn lẫn mật thiết vào bề mặt oxit kim loại, khi được chiếu sáng bởi ánh sáng mặt trời sẽ kích thích PSI sản xuất một electron "nhảy" vào chất bán dẫn oxit kẽm tạo ra một dòng điện.

Cơ chế này cho cường độ hiệu quả hơn công trình trước đây của Bruce về sản xuất điện sinh học dạng PS-I với bề mặt cấu trúc nano oxit kẽm dẫn điện lớn, tuy nhiên nó vẫn cần phải cải thiện nhiều nữa để trở nên hữu ích. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu rất lạc quan và hy vọng vào sự tiến bộ nhanh chóng.

Khả năng trích xuất các phức quang từ tảo của Bruce là chìa khóa để tạo quá trình biosolar mới. Đây là một bước đột phá khoa học thực sự có thể trở thành một phần quan trọng trong chiến lược năng lượng tái tạo trong tương lai. Thành công này cho thấy những thách thức mà chúng ta phải đối mặt đòi hỏi các giải pháp thông minh liên ngành.

TỔNG HỢP

KEYTECH