Sản xuất điện giá rẻ từ vật liệu sinh học bền vững

 

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng phân tử sinh học glyxin khi được vỗ hoặc ép, có thể sản xuất đủ điện cung cấp cho các thiết bị điện theo cách khả thi về kinh tế và bền vững về mặt môi trường. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí quốc tế Nature Materials.

 

Glyxin là axit amin đơn giản nhất và có trong dư lượng chất thải nông, lâm nghiệp. Glyxin có thể được sản xuất với chi phí thấp hơn 1% so với chi phí của vật liệu áp điện thông dụng hiện nay. Vật liệu áp điện sản xuất điện để phản ứng với áp lực và ngược lại. Vật liệu này được sử dụng rộng rãi cho ô tô, điện thoại và điều khiển từ xa của máy chơi game. Không giống như glyxin, vật liệu điện áp là dạng tổng hợp và thường chứa các thành phần độc hại như chì hoặc lithium.

 

Sarah Said Guerin, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: "Chúng tôi đã sử dụng các mô hình máy tính để dự đoán phản ứng điện của rất nhiều tinh thể và số lượng glyxin. Sau đó, chúng tôi đã tạo ra các tinh thể glyxin dài, hẹp có khả năng sản xuất điện chỉ bằng cách vỗ vào chúng".

 

TS. Damien Thompson, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: "Các mô hình dự đoán mà chúng tôi đang phát triển, có thể tiết kiệm nhiều năm nghiên cứu bằng phương pháp thử và sai trong phòng thí nghiệm. Dữ liệu mô hình cho chúng tôi biết những loại tinh thể nào có thể phát triển và vị trí tốt nhất để cắt và nén các tinh thể để sản xuất điện".

 

Nhóm nghiên cứu đã được cấp sáng chế tạm thời để chuyển đổi các kết quả nghiên cứu sang nhiều ứng dụng như sản xuất điện phân hủy sinh học, các thiết bị phát hiện bệnh bên trong cơ thể và máy bơm thuốc có kiểm soát sinh lý.

 

Theo GS. Luuk van der Wielen, đồng tác giả nghiên cứu, phát hiện nghiên cứu mở rộng công nghệ hướng tới các nguồn nguyên liệu thực tế, giá rẻ và tái tạo để sản xuất điện. Đây cũng là đóng góp hàng đầu thế giới về điện áp sinh học mở ra các ứng dụng tiềm năng quy mô lớn trong tương lai.

 

Trước đây, các nhà khoa học phát hiện ra áp điện trong lysozyme protein hình cầu trong nước mắt, lòng trắng trứng và nước bọt và cả hydroxyapatite, một thành phần của xương.