Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 10/12/2004 16:24 (GMT+7)

Phát triển pin nhiên liệu sinh học sử dụng cồn

Công trình nghiên cứu nhiên liệu sinh học của trường tập trung vào việc chế tạo pin nhiên liệu dùng cồn làm nhiên liệu và các phân tử sinh học làm chất xúc tác mà không dùng hydro như các loại pinnhiên liệu hiện nay. Theo Minteer, hydro là chất rất dễ bay hơi và do đó khó bảo quản. Ngoài ra, cần có chi phí và đầu tư năng lượng lớn để sản xuất khối lượng hydro cần thiết tạo thuận lợi chophương tiện vận chuyển hàng loạt. Pin nhiên liệu cũng dựa vào các kim loại hiếm quý, như platin, để xúc tác phản ứng vận chuyển electron hoàn chỉnh. Việc sử dụng các kim loại đắt tiền làm tăng thêmchi phí liên quan đến công nghệ như vậy.

Sử dụng cồn làm nhiên liệu, nhất là etanol, sẽ tạo được các ưu thế về kinh tế và hiệu suất. Sử dụng etanol làm giảm trực tiếp chi phí công nghệ. Etanol lỏng được sản xuất từ ngô và ngành công nghiệpsản xuất etanol đã phát triển. Hơn nữa, etanol chứa 34% năng lượng nhiều hơn so với năng lượng sử dụng để trồng, thu hoạch ngô và chưng cất thành etanol. Có nghĩa là năng lượng cần để sản xuất etanolít hơn năng suất năng lượng tiềm năng khi dùng làm nhiên liệu. Etanol là chất lỏng dễ cháy, tuy nhiên etanol khó bay hơi hơn xăng rất nhiều. Điều này có nghĩa là vấn đề tồn trữ etanol ít trở ngại hơnso với trữ và vận chuyển hydro và các loại xăng khác hiện nay.
Theo Minteer, hầu hết các nghiên cứu pin nhiên liệu sinh học trong quá khứ đã sử dụng metanol làm nhiên liệu nhiều hơn là etanol. Sự lựa chọn etanol của nhóm nghiên cứu của Minteer dựa trên cơ sởphân tích cho thấy etanol nhiều hơn, sản xuất rẻ hơn và có khả năng phản ứng cao hơn đối với enzym đã lựa chọn. Các thiết kế ban đầu cũng lựa chọn các enzym trong dung dịch với nhiên liệu và khôngtiếp xúc trực tiếp với điện cực, do vậy chỉ tạo được mật độ điện thấp và tuổi thọ của enzym ngắn. Nhiều tiến bộ đã đạt được khi một số nhóm nghiên cứu bắt đầu cố định enzym ở điện cực, tuy nhiên cáckỹ thuật này chỉ đạt được hiệu suất hạn chế và kéo dài tuổi thọ của enzym không đáng kể.

Tiến bộ về cố định enzym

Đột phá của trường Đại học Saint Louis là thiết kế phương pháp cố định enzym độc đáo trên cơ sở màng polyme biến tính. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng polyme trao đổi ion thông thường vẫn được sử dụngcho pin nhiên liệu, tuy nhiên được biến tính để có các mixen cần thiết. Các mixen này là những lỗ rỗng trong đó enzym tìm được "môi trường vi mô lý tưởng" để phát triển. Enzym đã có được môi trườngcần thiết để hoạt động trong thời gian dài thay vì bị huỷ hoại như trước đây. Các nghiên cứu về pin nhiên liệu sinh học khác cho thấy enzym có tuổi thọ vài ngày, kỹ thuật mới này cho phép hoạt tínhenzym kéo dài trong nhiều tuần mà không có sự thay đổi đáng kể về năng lượng. Quy trình nạp lại pin được hoàn tất bằng cách bổ sung vài giọt cồn. Các nhà khoa học thông báo, thử nghiệm cho thấy hệthống cố định mới có khả năng tạo mật độ năng lượng lớn gấp 32 lần so với mật độ năng lượng của các loại pin nhiên liệu sinh học tiên tiến mà các nhóm nghiên cứu khác chế tạo. Nhóm nghiên cứu củatrường Đại học Saint Louis hy vọng việc phát triển điện cực có diện tích bề mặt lớn sẽ còn có thể giúp tăng công suất của pin nhiên liệu sinh học cao hơn nữa.

Cho đến nay, nhóm nghiên cứu đã tập trung nghiên cứu các ứng dụng ở qui mô nhỏ. Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm 30 đến 50 pin etanol. Các loại pin này vận hành tốt với rượu vốt ka, gin, vang trắngvà bia. Phản ứng của bia cho thấy pin nhiên liệu không phù hợp với sự cacbon hoá. Có thể vài năm nữa mới có các ứng dụng tiêu dùng, tuy nhiên những kết quả này cho thấy khả năng áp dụng công nghệ pinnhiên liệu sinh học và hỗ trợ thúc đẩy nghiên cứu thuần tuý hàn lâm tiến tới công nghệ mang tính thực tiễn hơn.

Nguồn: Technology Forecasts, 4/2003

Xem Thêm

Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Các nhà khoa học giao lưu, thuyết giảng tại trường đại học
Từ trí tuệ nhân tạo (AI), vật liệu bán dẫn hữu cơ, công nghệ y học đến biến đổi khí hậu và đa dạng sinh học… những buổi trò chuyện không chỉ mở rộng tri thức chuyên sâu mà còn truyền cảm hứng mạnh mẽ về hành trình chinh phục khoa học cho hàng nghìn sinh viên và giảng viên cả nước.
Đoàn Chủ tịch Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam tổ chức Hội nghị hiệp thương lần thứ nhất về cơ cấu, số lượng người ứng cử đại biểu Quốc hội khóa XVI
Ngày 4/12, tại Hà Nội, Đoàn Chủ tịch Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam tổ chức Hội nghị hiệp thương lần thứ nhất để thảo luận về cơ cấu, thành phần, số lượng người của các cơ quan, tổ chức, đơn vị ở Trung ương được giới thiệu ứng cử đại biểu Quốc hội khóa XVI.
Triển khai thực hiện các văn bản mới của Trung ương về về bảo vệ chính trị nội bộ Đảng
Chiều 4/12 tại Hà Nội, Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiêp Hội Việt Nam) đã tổ chức hội nghị quán triệt và triển khai Quy định 367-QĐ/TW và Hướng dẫn số 05 - HD/BTCTW của Ban Tổ chức Trung ương về một số vấn đề về bảo vệ chính trị nội bộ Đảng.
Phổ biến những điểm mới các Luật, Nghị định
Sáng 4/12/2025, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức Hội thảo Phổ biến các văn bản tới các Hội thành viên, Liên hiệp Hội địa phương và Tổ chức khoa học và công nghệ. Đây là hoạt động thường niên của Liên hiệp Hội Việt Nam nhằm cập nhật thông tin, hướng dẫn nghiệp vụ cho các đơn vị trong cùng hệ thống.
Lễ Khởi động Dự án Hỗ trợ trồng cây lâm nghiệp cảnh quan và Phát triển nông lâm kết hợp tại tỉnh Gia Lai
Ngày 01/12/2025, tại tỉnh Gia Lai, Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp cùng Sở Nông nghiệp và Môi trường tỉnh Gia Lai và tổ chức Face the Future (Hà Lan) tổ chức Lễ Khởi động Dự án Hỗ trợ Trồng cây Lâm nghiệp Cảnh quan và Phát triển Nông lâm kết hợp tại tỉnh Gia Lai (GLAD).
AI - Đạo đức và an toàn trong kỷ nguyên mới
Chiều 2/12 tại Hà Nội, mở đầu chuỗi tọa đàm “Khoa học vì cuộc sống” của Tuần lễ Khoa học Công nghệ VinFuture 2025 đã diễn ra buổi tọa đàm với chủ đề: “Trí tuệ nhân tạo (AI) vì nhân loại - Đạo đức và an toàn AI trong kỷ nguyên mới”. với thông điệp “Cùng vươn mình - Cùng thịnh vượng” tiếp tục truyền cảm hứng đổi mới vì con người.
Chủ tịch Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam chúc mừng 50 năm Quốc khánh nước CHDCND Lào
Nhân dịp kỷ niệm 50 năm Quốc khánh nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào và 105 năm ngày sinh Chủ tịch Cay-xỏn Phôm-vi-hản, thay mặt Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam, bà Bùi Thị Minh Hoài - Ủy viên Bộ Chính trị, Bí thư Trung ương Đảng, Chủ tịch Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam đã gửi thư chúc mừng.
Việt Nam - Lào khẳng định tầm nhìn chung, lợi ích chiến lược đan xen và định hướng đồng hành lâu dài
Nhận lời mời của Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Nhân dân Cách mạng Lào, Chủ tịch nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào Thongloun Sisoulith và Phu nhân, Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam Tô Lâm và Phu nhân dẫn đầu Đoàn đại biểu cấp cao Đảng, Nhà nước Việt Nam thăm cấp Nhà nước tới Lào và dự Lễ kỷ niệm 50 năm Quốc khánh Lào từ ngày 1 - 2/12/2025.
Viện Chính sách, Pháp luật và Quản lý tuyên truyền về phòng chống ma túy, tệ nạn xã hội tới tuổi trẻ học đường
Với mục tiêu nâng cao nhận thức, giúp các em học sinh biết cách tự bảo vệ mình trước những cám dỗ, nguy cơ và hành vi vi phạm pháp luật, chương trình: “Tuyên truyền giáo dục về phòng chống ma túy, tác hại của thuốc lá và đồ chơi nguy hiểm có tính bạo lực.” được diễn ra thực sự đã mang lại những giá trị hữu ích.