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 khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
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.

Tin mới

GS.VS Châu Văn Minh: Phát huy nguồn lực trí thức, đồng hành cùng Hà Tĩnh giải quyết những bài toán phát triển
Chiều 21/9, GS.VS Châu Văn Minh, Phó Chủ tịch không chuyên trách Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam, Bí thư Đảng ủy, Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) đã thăm, làm việc với Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Hà Tĩnh (Liên hiệp Hội tỉnh Hà Tĩnh).
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm chứng kiến lễ trao tặng kỷ vật "Hồ sơ chứng tích chiến tranh" 2026 tại Hoa Kỳ
Trong khuôn khổ chuyến công tác tham dự Phiên thảo luận chung cấp cao Đại hội đồng Liên hợp quốc khóa 81 và thực hiện các hoạt động song phương tại Hoa Kỳ, chiều 21/9 (theo giờ địa phương), tại thành phố New York, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm cùng Đoàn đại biểu cấp cao Việt Nam đã gặp những người bạn Hoa Kỳ.
Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm đến New York tham dự Phiên thảo luận cấp cao Đại hội đồng Liên hợp quốc khóa 81
Việc Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tham dự và có bài phát biểu tại Phiên thảo luận cấp cao Đại hội đồng Liên hợp quốc khóa 81 có ý nghĩa quan trọng trong bối cảnh Việt Nam và Liên hợp quốc đang cùng nhau hướng tới kỷ niệm 50 năm thiết lập quan hệ.
Quan hệ Đối tác Chiến lược Toàn diện vì hòa bình, hợp tác và phát triển bền vững Việt Nam - Hoa Kỳ
Chuyến công tác và hoạt động song phương tại Hoa Kỳ của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm sẽ góp phần triển khai các nhận thức chung của Lãnh đạo cấp cao Việt Nam và Hoa Kỳ, đồng thời tiếp tục thúc đẩy quan hệ Đối tác Chiến lược Toàn diện phát triển ổn định, thực chất, hiệu quả và bền vững.
Lào Cai: Nâng cao kiến thức, năng lực triển khai truy xuất nguồn gốc cho doanh nghiệp, hợp tác xã và hộ sản xuất
Trong khuôn khổ chương trình do Sở KH&CN tỉnh Lào Cai tổ chức, với sự phối hợp của Hội Mã số Mã vạch Việt Nam, Liên minh Hợp tác xã và các đơn vị liên quan, trong hai ngày 16-17/9 tại phường Yên Bái và phường Lào Cai, các doanh nghiệp, hợp tác xã, hộ sản xuất, kinh doanh đã cùng trao đổi những vấn đề cụ thể xoay quanh sản phẩm OCOP, MSMV, truy xuất nguồn gốc, dữ liệu và chuyển đổi số.
Hải Phòng: Giải pháp ứng dụng công nghệ tiên tiến trong công nghiệp 4.0 và đô thị thông minh
Sáng ngày 18/9/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (Liên hiệp hội) thành phố Hải Phòng phối hợp cùng Trường Đại học Hải Phòng, Trường Đại học Công nghệ Kỹ thuật Hưng Yên, Viện Kỹ thuật Xây dựng, Trung tâm Đổi mới sáng tạo Quốc gia tổ chức Hội thảo khoa học: “Chuyển đổi số và công nghệ tiên tiến trong công nghiệp 4.0 và đô thị thông minh”.
Thực trạng và giải pháp ứng dụng công nghệ sinh học phục vụ phát triển bền vững tỉnh Đắk Lắk
Công nghệ sinh học (CNSH) đang mở ra nhiều cơ hội mới cho các địa phương có thế mạnh về nông nghiệp, tài nguyên sinh học và đa dạng hệ sinh thái. Đối với Đắk Lắk, phát huy lợi thế về sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp và nguồn nguyên liệu phong phú gắn với ứng dụng KHCN có ý nghĩa thiết thực. Trong đó, CNSH có thể tạo ra những giá trị mới từ giống, quy trình sản xuất, chế biến đến xử lý phụ phẩm...
Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Khánh Hòa tổ chức thành công Đại hội đại biểu lần thứ I
Sáng 18/9, tại Khánh Hòa, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Khánh Hòa tổ chức Đại hội đại biểu lần thứ I, nhiệm kỳ 2026 - 2031. Tổng Thư ký Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam Nguyễn Quyết Chiến tham dự và phát biểu chỉ đạo Đại hội.
Giải pháp nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe bà mẹ, trẻ sơ sinh tỉnh Lâm Đồng trong giai đoạn mới
Nhằm tạo diễn đàn để các nhà quản lý, chuyên gia, nhà khoa học và đội ngũ cán bộ y tế cùng trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm, phân tích những vấn đề đang đặt ra trong chăm sóc sức khỏe bà mẹ, trẻ sơ sinh; đồng thời đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ chăm sóc sức khỏe sinh sản, chăm sóc thai kỳ, sinh đẻ an toàn và chăm sóc trẻ sơ sinh trên địa bàn tỉnh trong giai đoạn mới.
An Giang: ông Trương Minh Thuần làm Chủ tịch Liên hiệp Hội
Trong 02 ngày 17&18/9/2026, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh An Giang (Liên hiệp Hội tỉnh An Giang) tổ chức Đại hội đại biểu lần thứ I, nhiệm kỳ 2026-2031. Đây là Đại hội đầu tiên của Liên hiệp Hội tỉnh sau hợp nhất An Giang và Kiên Giang, đánh dấu bước chuyển mới trong tổ chức, tập hợp và phát huy nguồn lực trí thức khoa học, công nghệ trên không gian phát triển mới của tỉnh.