Triển vọng của pin sinh học
Đó là trường hợp vi khuẩn Escherichia Coli, những tế bào siêu nhỏ hình que, rất phổ biến trong môi trường và nhất là trong ruột non của người. 1,5 mA là một con số đáng kinh ngạc, so với những kết quả thử nghiệm trước đó, chỉ khoảng vài microAmpe/m 2. Đó là một trong những bước quan trọng nhất để hiện thực hóa một kế hoạch là sản xuất loại pin chưa từng có trong lịch sử khoa học: pin sinh học.
So sánh với pin nhiên liệu cổ điển, đắt và chỉ có khả năng tiêu thụ hydro hay methanol, thì giải pháp pin sinh học xem ra rất hấp dẫn. Sự biến hóa xảy ra ngay bên trong những vi khuẩn. Khi chúng tiêu hóa chất hữu cơ, chúng “bình phục” lại với một khối lượng electron dư thừa mà chúng phải thải ra trước khi những electron đó làm suy yếu bộ máy sinh hóa của chúng. Vào lúc bình thường, những vi khuẩn đó thải ra những electron với sự hỗ trợ của oxy trong không khí.
Một phép tính đơn giản cũng cho thấy phải kết hợp 3.000 pin sinh học tiên tiến nhất mới làm máy vi tính hoạt động được. Do vậy, phải còn có những thành công vượt bậc hơn nữa về mặt cường độ dòng điện, mới có thể nói đến ứng dụng pin sinh học. Trong pin sinh học, cường độ của dòng điện là lượng electron đi qua một đoạn của mạch trong cùng một lúc. Nó phụ thuộc vào số lần mà vi khuẩn phát ra electron, vào hiệu quả của sự chuyển hóa của chúng và cuối cùng, là diện tích của những điện cực gom vào các electron đó. Nhưng chủ yếu nhất, là phụ thuộc vào vi khuẩn có khả năng cho nhiều hay ít electron của chúng.
Tại Viện Môi trường Penn State (Mỹ), trên tấm nệm rơm của một căn nhà rất nóng, người ta đặt hai lọ bằng thủy tinh kích thước lớn. Có một đường hầm nhỏ nối hai lọ đó lại. ở bên trong là một thứ nước đục ngầu và những điện cực “Đó là một pin sinh học”, Hong Liu, một nhà nghiên cứu trong lĩnh vực pin sinh học mô tả các pin trong tương lai như vậy. Không có một chi tiết nào mang tính kỹ thuật cao, mà chỉ toàn là những thứ rất thô sơ. Các điện cực làm bằng than chì và môi trường là nước đã qua sử dụng, từ cống chảy ra chẳng hạn. Nói tóm lại, con đường tạo ra pin sinh học dùng nguyên liệu là nước thải, vừa rẻ, vừa bảo vệ môi trường, tuy còn khó khăn, nhưng đầy triển vọng...
Nguồn: Energy; vista 27/3/2006
