Israel: Rong biển cũng có thể tạo ra điện

Theo dõi KTMT trên

Các nhà nghiên cứu thuộc Viện Công nghệ Technion và Viện Nghiên cứu hải dương và địa chất học (IOLR) phối hợp phát triển phương pháp tạo điện mới lạ này.

Theo thông tin công bố ngày 28/12 trên tạp chí chuyên ngành cảm biến sinh học và điện tử sinh học, các nhà nghiên cứu đã sử dụng loài rong biển Ulva, thường được gọi là rau diếp biển, làm nguồn quang hợp mới cho dòng điện, tạo ra các phân tử truyền electron đến một điện cực.

Kỹ thuật này tạo ra dòng điện lớn hơn 1.000 lần so với dòng điện do vi khuẩn lam (cyanobacteria) tạo ra, ngang bằng với dòng điện thu được từ công nghệ hấp thu năng lượng Mặt Trời tiêu chuẩn.

Trong bóng tối, rong biển tạo ra dòng điện bằng một nửa dòng điện thu được trong ánh sáng.

Phương pháp mới không sử dụng thêm hóa chất và được coi là phương pháp thân thiện với môi trường vì rong biển không thải ra carbon vào ban ngày và thậm chí trong quá trình tăng trường, loài thực vật này có chức năng hấp thụ carbon từ khí quyển và giải phóng oxy.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã chế tạo một thiết bị nguyên mẫu thu thập trực tiếp dòng điện từ rong biển Ulva đã tăng trưởng. 

Trước đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển công nghệ để thu dòng điện và nhiên liệu hydro từ vi khuẩn lam, còn được gọi là tảo xanh lam.                      

Tuy nhiên, điểm trừ của phương pháp này là lượng dòng điện thu được từ vi khuẩn lam bị giảm trong bóng tối do không có quá trình quang hợp.
Ngoài ra, rong biển có thể là giải pháp mà chúng ta đang tìm kiếm cho vấn đề rác thải nhựa và biến đổi khí hậu.

Rong biển cho đến nay là ứng cử viên tốt nhất cho nhựa sinh học vì nó có thể trả lời cả hai thách thức trên. Lợi thế đầu tiên của rong biển là giá rẻ. Không giống như các loại thực vật trên cạn khác, rong biển có thể phát triển mà không cần phân bón, không chiếm không gian lớn trên đất liền khi mà nó có thể phát triển ngoài biển. Bằng cách sử dụng rong biển để chế tạo nhựa sinh học, việc sản xuất các mặt hàng nông sản làm thực phẩm sẽ không bị ảnh hưởng, do đó sẽ không có sự tăng giá thực phẩm cũng như khủng hoảng lương thực xảy ra.

Quá trình quang hợp diễn ra ở rong biển hoàn toàn có thể hấp thu khí CO2 từ khí quyển. Một nghiên cứu năm 2017 cho thấy các trang trại rong biển thương mại loại bỏ hơn 2,8 triệu tấn CO2 khỏi không khí mỗi năm. Rong biển có thể lưu trữ 1.500 tấn khí nhà kính trên mỗi km vuông, trong khi đó rừng có thể hấp thu khoảng hơn 3.600 tấn mỗi km vuông. Mặc dù việc sử dụng rong biển không hiệu quả như rừng ở trên đất liền, tuy nhiên không gian có thể sử dụng để nuôi cấy rong biển nhiều hơn rừng rất nhiều.

Vấn đề là khí CO2 sẽ được lưu trữ bao lâu ở trong rong biển. Nếu chúng ta sử dụng rong biển làm thực phẩm thì lượng cacbon này sẽ được thải trở lại môi trường. Ngoài ra, rong biển có thể được chế biến để làm nhiên liệu sinh học, có thể thay thế dầu và khí đốt. Những lĩnh vực này là đầy hứa hẹn nhưng vẫn dẫn đến việc CO2 được giải phóng trở lại khí quyển.

Nhiều bằng chứng từ các nghiên cứu đã cho thấy rằng việc thêm rong biển vào thực phẩm của gia súc giúp làm giảm đáng kể lượng khí thải mêtan. Các nghiên cứu sau đó phát hiện ra rằng một loại tảo đỏ có tên Asparagopsis hoạt động rất tốt. Nhóm nghiên cứu của Kebreab, Đại học California, Davis đã thử nghiệm cho 12 con bò ăn rong biển đỏ kết hợp với thức ăn bình thường, kết quả thu được là rất đáng mong đợi.

Trong ba tuần, lượng khí thải mêtan giảm tới 67%. Nhóm nghiên cứu cũng nhận thấy rằng việc thêm rong biển vào chế độ ăn của gia súc của họ vẫn có hiệu quả trong vài tháng. Kebreab hiện đang ở trong ban cố vấn của Blue Ocean Barns, tổ chức đang cố gắng để phương pháp này được chấp thuận ở Mỹ.

Nguyễn Linh (T/h)