Chế tạo thành công thiết bị biến nước thành điện

Sun Catalix, công ty Mỹ chuyên sản xuất thiết bị dự trữ năng lượng và nhiên liệu tái sinh, đã chế tạo thành công một thiết bị có khả năng tách hydro từ nước. Nguồn nước sử dụng khá linh hoạt, gồm nước ngọt, nước biển, thậm chí cả nước tiểu, mở ra cách tiếp cận mới cho việc tạo năng lượng tại nhiều khu vực. Thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn điện lưới, thiết bị hướng tới khả năng biến nước cùng các nguồn năng lượng sẵn có thành nguồn nhiên liệu dự trữ. Khi phân tử nước được tách thành hydro và ôxi, hydro tiếp tục cung cấp năng lượng cho pin nhiên liệu trong thiết bị. Cơ chế này giúp người dùng khai thác hydro như một dạng nhiên liệu, thay vì chỉ lưu giữ điện năng trong những bộ pin truyền thống. Nhờ vậy, nước không trực tiếp biến thành điện theo nghĩa đơn giản, mà đóng vai trò nguyên liệu để tạo hydro phục vụ quá trình phát điện. Nguyên lý hoạt động của thiết bị có nhiều điểm tương đồng với cơ chế quang hợp tồn tại ở thực vật và vi khuẩn trong tự nhiên. Thực vật sử dụng ánh sáng mặt trời để tạo ra đường, sau đó tế bào hô hấp chuyển hóa đường thành adenosine triphosphate, thường gọi là ATP. ATP được xem là dạng nhiên liệu mà mọi sinh vật sống sử dụng để duy trì các hoạt động cần thiết. Thiết bị của Sun Catalix khai thác ý tưởng chuyển đổi năng lượng theo hướng tương tự, nhưng thay quá trình sinh học bằng một hệ thống kỹ thuật phục vụ nhu cầu sử dụng điện. Nguồn điện, năng lượng gió hoặc ánh sáng mặt trời đều có thể được chuyển thành năng lượng dự trữ với chi phí thấp hơn. Khả năng tiếp nhận nhiều dạng năng lượng giúp thiết bị phù hợp hơn với những nơi nguồn cung điện thường thiếu ổn định. Một ưu điểm đáng chú ý nằm ở mức giá dự kiến cho thiết bị thắp sáng, khoảng 20 USD mỗi thiết bị. Sun Catalix dự kiến đưa sản phẩm ra thị trường trong vòng 18 tháng, nếu quá trình hoàn thiện và triển khai diễn ra đúng kế hoạch. Mức chi phí này được kỳ vọng giúp công nghệ tiếp cận những gia đình có thu nhập thấp, đặc biệt tại các khu vực đang phát triển. Giáo sư Daniel Nocera thuộc Đại học Công nghệ Massachusetts, người sáng lập Sun Catalix, cho biết thiết bị có thể giúp thắp sáng vào ban đêm chỉ với hai chai nước. Tuyên bố này nhấn mạnh khả năng dự trữ năng lượng, bởi ánh sáng mặt trời chỉ xuất hiện vào ban ngày nhưng nhu cầu chiếu sáng thường kéo dài sau đó. Người sử dụng vì thế có thể tích lũy năng lượng trước, rồi khai thác vào thời điểm không còn ánh sáng tự nhiên. Công nghệ mới cũng được giới thiệu như một giải pháp khắc phục hạn chế của các thiết bị thu năng lượng mặt trời thông dụng. Những thiết bị này thường chỉ tích lũy năng lượng trong thời gian ban ngày, khiến việc sử dụng ban đêm phụ thuộc vào hệ thống lưu trữ đi kèm. Trong khi đó, phương pháp tách nước bằng điện phân hiện có thể đòi hỏi chi phí lên tới 1.200 USD cho mỗi kilowatt điện. Tiềm năng xã hội của thiết bị nhận thêm sự thúc đẩy khi tập đoàn công nghiệp Tata của Ấn Độ đầu tư hàng triệu USD vào Sun Catalix. Khoản đầu tư tập trung cho nghiên cứu, chế tạo thiết bị dự trữ năng lượng phục vụ chiếu sáng cho các gia đình thu nhập thấp tại những nước đang phát triển. Nếu được thương mại hóa như dự kiến, công nghệ này có thể tạo thêm lựa chọn năng lượng giá thấp, tận dụng nhiều nguồn nước và giảm phụ thuộc vào điện lưới.