Phân cá có thể sẽ trở thành nguồn năng lượng mới cho robot hoạt động dưới nước

Đạt Xanh
09/03/2021 15:19
D

Dựa vào vi khuẩn trong phân để cung cấp năng lượng cho pin, con người sẽ có thể "cung cấp nhiên liệu" cho robot trên biển trong tương lai!

Hiện tại, khả năng tự chủ của các robot được Hải quân Hoa Kỳ sử dụng trong các nhiệm vụ khác nhau (khám phá đáy biển, xác định vị trí các mỏ khoáng sản dưới nước, v.v.) chưa có gì nổi bật.

Robot thám hiểm sao Hỏa sử dụng lò phản ứng vi hạt nhân plutonium để duy trì hoạt động tự động trong nhiều năm, trong khi robot của Hải quân Mỹ chỉ có thể dựa vào pin để cung cấp năng lượng, chưa kể thời lượng pin cao nhất cũng chỉ có thể duy trì được trong vài ngày. Nếu robot được kết nối với tàu bằng dây cáp, phạm vi phát hiện của nó sẽ bị giảm. Vậy có thể sạc trực tiếp cho robot dưới biển không?

Bộ phận nghiên cứu của Hải quân Hoa Kỳ đã đặt mục tiêu vào pin vi khuẩn, hoặc pin sinh học, điều này đã được kiểm chứng trong các nhà máy xử lý nước thải. Khi vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ (chẳng hạn như phân cá), các điện từ dư thừa được tạo ra.

Nhưng những hạt này có thể trở nên độc hại khi chúng đạt đến nồng độ cao hơn, vì vậy vi khuẩn phải loại bỏ chúng càng sớm càng tốt. Khi có oxy xung quanh vi khuẩn, chúng sẽ kết hợp các electron và ion hydro để tạo thành nước vô hại.

Vậy làm thế nào để tạo ra dòng điện từ hiện tượng tự nhiên này? Chỉ cần tách quá trình “tạo ra điện tử” khỏi quá trình “tạo nước” và đảm bảo rằng không có oxy tham gia vào quá trình vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ. Các điện tử được tạo ra được vận chuyển qua dây dẫn đến một ngăn khác có chứa oxy, và một dòng điện sẽ được hình thành!

Năm 2007, các nhà nghiên cứu từ Đại học Queensland ở Úc đã đi đầu trong việc thử nghiệm hệ thống này trong một nhà máy xử lý nước thải. Không chỉ sử dụng vi khuẩn để phân hủy một lượng lớn rác hữu cơ, họ còn "thu hồi" thành công dòng điện sinh ra trong quá trình đó.

Ngoài ra có một thực tế khác, đáy biển không khác gì một nhà máy xử lý nước thải bởi chất thải của các loài cá và sinh vật biển được lắng đọng từ từ và liên tục từ vùng nước trên cao xuống đáy biển, tạo thành sự tích tụ chất hữu cơ và bị vi khuẩn phân hủy.

Dựa trên điều này, nhà vi sinh vật học của Hải quân Mỹ Meriah Arias-Thode đã dẫn đầu một nhóm nghiên cứu đề xuất và thử nghiệm thế hệ robot đầu tiên chạy bằng phân cá.

Họ thiết đặt một dụng cụ đo lường đơn giản dưới đáy biển và đọc nhiệt độ, hàm lượng oxy, độ axit của nước sau mỗi năm phút cho đến khi nguồn năng lượng dự trữ cạn kiệt. Sau đó, đưa nó trở lại mặt đất để sạc lại.

Trong thử nghiệm này họ đã dùng một số thiết bị sử dụng pin truyền thống, trong khi các thiết bị khác sử dụng "pin phân cá", được sạc bằng dòng nước, liên tục mang theo phân tươi và vi khuẩn phân hủy phân.

Kết quả cho thấy loại pin truyền thống có thể duy trì hoạt động tự động của robot trong hai tháng, còn "pin phân cá" cung cấp năng lượng hơn một năm! Muria Arias-Todd kết luận: “Chi phí sản xuất của những viên pin này có thể cao hơn, nhưng tuổi thọ sử dụng lâu hơn có thể bù đắp cho những chi phí bổ sung này”.

Khi nào thì phân có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho robot khám phá đại dương? Hiện tại, pin sinh học có thể cung cấp năng lượng 250 đến 500 miliwatt, bằng một phần mười công suất của bóng đèn LED.

Ngay cả khi nó hoạt động, robot cần phải được đặt dưới nước trong vài tuần để được sạc đầy. Bởi vậy ở thời điểm hiện tại, điều này gần như là không thể. Bởi vậy, trong tương lại để điều này có thể trở thành hiện thực, giới khoa học sẽ cần phải thiết kế một “trạm xăng” lớn dưới nước.

“Trạm xăng” này có tác dụng lưu trữ điện năng do vi khuẩn tạo ra để sạc cho các robot đi ngang qua. Bởi vậy điều này sẽ chỉ còn là vấn đề thời gian mà thôi.

Theo Tạp chí Điện tử

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

Sau khi "chết hụt", con người sẽ thông minh hơn?

Sau khi "chết hụt", con người sẽ thông minh hơn?

Cánh cửa khoa học nào tiếp nối quá khứ và tương lai?

Cánh cửa khoa học nào tiếp nối quá khứ và tương lai?

Độ sâu của Đại dương là bao nhiêu?

Độ sâu của Đại dương là bao nhiêu?

Thở để mở khóa điện thoại

Thở để mở khóa điện thoại

Phát hiện kinh ngạc về số lượng kiến trên Trái Đất

Phát hiện kinh ngạc về số lượng kiến trên Trái Đất

Người Ai Cập cổ phát minh ra robot cách đây 4.000 năm

Người Ai Cập cổ phát minh ra robot cách đây 4.000 năm

Phát hiện bong bóng khí nóng quay quanh hố đen ở trung tâm Dải Ngân hà

Phát hiện bong bóng khí nóng quay quanh hố đen ở trung tâm Dải Ngân hà

Giải mã sức mạnh có thể 'đánh gục' hệ thống Internet toàn cầu trong tích tắc

Giải mã sức mạnh có thể 'đánh gục' hệ thống Internet toàn cầu trong tích tắc

Sinh viên làm sữa thực vật từ bã đậu nành và hạt lựu

Sinh viên làm sữa thực vật từ bã đậu nành và hạt lựu

Các nhà khoa học thử nghiệm thực tiễn lá nhân tạo

Các nhà khoa học thử nghiệm thực tiễn lá nhân tạo

Phát hiện một trong những quần thể đá lớn nhất Châu Âu

Phát hiện một trong những quần thể đá lớn nhất Châu Âu

Giải đáp bí ẩn về cách thức các đại dương xuất hiện trên Trái đất

Giải đáp bí ẩn về cách thức các đại dương xuất hiện trên Trái đất

Tin mới cập nhật

Toyota bZ4X - Khả năng vận hành không như công bố

Toyota bZ4X - Khả năng vận hành không như công bố

Có thể bạn chưa biết: 5 nghiên cứu khoa học giúp cuộc sống trở nên ý nghĩa hơn

Có thể bạn chưa biết: 5 nghiên cứu khoa học giúp cuộc sống trở nên ý nghĩa hơn

7.500 vệ tinh của SpaceX được Mỹ phê duyệt triển khai

7.500 vệ tinh của SpaceX được Mỹ phê duyệt triển khai

Lazada Logistics 'xanh hóa' hoạt động giao vận

Lazada Logistics 'xanh hóa' hoạt động giao vận

USB4™ Version 2.0 - Giải pháp tối ưu hóa hiệu năng thiết kế USB

USB4™ Version 2.0 - Giải pháp tối ưu hóa hiệu năng thiết kế USB

Cùng Signify 'khám phá' hệ sinh thái chiếu sáng mới tại GEFE 2022

Cùng Signify 'khám phá' hệ sinh thái chiếu sáng mới tại GEFE 2022

ASUS Zenbook 17 Fold OLED (UX9702): Laptop màn hình gập nhỏ gọn nhất thế giới

ASUS Zenbook 17 Fold OLED (UX9702): Laptop màn hình gập nhỏ gọn nhất thế giới

Visa tổ chức thành công Chương trình Kỹ năng Quản lý Tài chính

Visa tổ chức thành công Chương trình Kỹ năng Quản lý Tài chính

LG ra mắt tháp giặt sấy thông minh LG WashTower™

LG ra mắt tháp giặt sấy thông minh LG WashTower™

IHG Hotels & Resorts mang đến cộng đồng khó khăn những bữa ăn ngon

IHG Hotels & Resorts mang đến cộng đồng khó khăn những bữa ăn ngon

Xinapse mang giải pháp Generative AI-based đến Việt Nam

Xinapse mang giải pháp Generative AI-based đến Việt Nam

Đưa người dân lên môi trường số và tính tương tác TTĐT tại địa phương

Đưa người dân lên môi trường số và tính tương tác TTĐT tại địa phương

Tin đọc nhiều

Các nhà vật lý đo tuổi thọ của neutron với độ chính xác chưa từng có

Các nhà vật lý đo tuổi thọ của neutron với độ chính xác chưa từng có

Trung Quốc điều chế tinh bột từ carbon dioxide (CO2)

Trung Quốc điều chế tinh bột từ carbon dioxide (CO2)

Âm nhạc của Mozart có tác động tích cực lên não của người mắc bệnh động kinh

Âm nhạc của Mozart có tác động tích cực lên não của người mắc bệnh động kinh

Tiểu hành tinh chứa đầy kim loại quý trị giá hơn 10 nghìn triệu tỉ USD

Tiểu hành tinh chứa đầy kim loại quý trị giá hơn 10 nghìn triệu tỉ USD

NASA phát hiện Trái đất đang giữ lượng nhiệt lớn chưa từng có: "Đó thực sự là một tin xấu"

NASA phát hiện Trái đất đang giữ lượng nhiệt lớn chưa từng có: "Đó thực sự là một tin xấu"

Loài bướm đêm khổng lồ này nặng tới mức không thể tự bay, con cái chỉ nằm chờ con đực tìm thấy mình

Loài bướm đêm khổng lồ này nặng tới mức không thể tự bay, con cái chỉ nằm chờ con đực tìm thấy mình

Tàu Perseverance bắt đầu thực hiện sứ mệnh lịch sử sau "7 phút kỳ tích" của ngành hàng không vũ trụ

Tàu Perseverance bắt đầu thực hiện sứ mệnh lịch sử sau "7 phút kỳ tích" của ngành hàng không vũ trụ

Nhà khoa học giúp võng mạc của người mù hoạt động trở lại được thưởng 1 triệu euro

Nhà khoa học giúp võng mạc của người mù hoạt động trở lại được thưởng 1 triệu euro

Những phát minh 'để đời' của người Thụy Sĩ

Những phát minh 'để đời' của người Thụy Sĩ

Người ngoài hành tinh từng viếng thăm Trái Đất cách đây hàng ngàn năm?

Người ngoài hành tinh từng viếng thăm Trái Đất cách đây hàng ngàn năm?

Video xem nhiều

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Những gì bạn muốn biết về 5G

Những gì bạn muốn biết về 5G

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019