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

Khám phá gây kinh ngạc về thiên hà cổ đại ở rìa tận cùng của thời gian

Khám phá gây kinh ngạc về thiên hà cổ đại ở rìa tận cùng của thời gian

'Sáng Tạo Trong Chiếu Sáng Công Cộng' mang đến nhiều giải pháp chiếu sáng tiên tiến

'Sáng Tạo Trong Chiếu Sáng Công Cộng' mang đến nhiều giải pháp chiếu sáng tiên tiến

Bộ tạo tín hiệu: Sự khác biệt giữa công nghệ Analog và Digital

Bộ tạo tín hiệu: Sự khác biệt giữa công nghệ Analog và Digital

Những vị trí dễ bị ung thư tấn công, mọi người cần biết để phòng ngừa

Những vị trí dễ bị ung thư tấn công, mọi người cần biết để phòng ngừa

Sứ mệnh đầu tiên đưa dân thường đi bộ ngoài không gian của Polaris Daw

Sứ mệnh đầu tiên đưa dân thường đi bộ ngoài không gian của Polaris Daw

Nhiệt độ trên Mặt trăng thích hợp cho việc lưu trữ giống của các loài

Nhiệt độ trên Mặt trăng thích hợp cho việc lưu trữ giống của các loài

Giới khoa học sốc khi tìm thấy lưu huỳnh nguyên chất trên sao Hỏa

Giới khoa học sốc khi tìm thấy lưu huỳnh nguyên chất trên sao Hỏa

75 triệu người có thể mất nguồn nước uống vào cuối thế kỷ

75 triệu người có thể mất nguồn nước uống vào cuối thế kỷ

Tương lai của điện tử công suất: Vượt qua thời đại Silicon

Tương lai của điện tử công suất: Vượt qua thời đại Silicon

 Khoa học bất ngờ phát hiện sương giá trên đỉnh núi lửa sao Hỏa

Khoa học bất ngờ phát hiện sương giá trên đỉnh núi lửa sao Hỏa

Elon Musk và Neuralink: Cấy chip não và triển vọng tương lai

Elon Musk và Neuralink: Cấy chip não và triển vọng tương lai

 Nhật Bản sẽ phóng vệ tinh gỗ đầu tiên trên thế giới

Nhật Bản sẽ phóng vệ tinh gỗ đầu tiên trên thế giới

Tin mới cập nhật

Synology ra mắt bản nâng cấp AI cho Office Suite

Synology ra mắt bản nâng cấp AI cho Office Suite

Du Lịch Việt ghi nhận tăng trưởng dịp Lễ Quốc khánh 2/9

Du Lịch Việt ghi nhận tăng trưởng dịp Lễ Quốc khánh 2/9

AI giúp phát hiện dấu hiệu ung thư da, giảm nhu cầu sinh thiết

AI giúp phát hiện dấu hiệu ung thư da, giảm nhu cầu sinh thiết

Keurig Dr Pepper chi 18 tỷ đô la thâu tóm JDE Peet’s, củng cố mảng kinh doanh cà phê

Keurig Dr Pepper chi 18 tỷ đô la thâu tóm JDE Peet’s, củng cố mảng kinh doanh cà phê

Thủ tướng chỉ đạo tập trung khắc phục hậu quả BÃO SỐ 5; quyết liệt ứng phó mưa lũ sau bão

Thủ tướng chỉ đạo tập trung khắc phục hậu quả BÃO SỐ 5; quyết liệt ứng phó mưa lũ sau bão

Trump dọa áp thuế 200% lên Trung Quốc nếu hạn chế xuất khẩu nam châm đất hiếm

Trump dọa áp thuế 200% lên Trung Quốc nếu hạn chế xuất khẩu nam châm đất hiếm

Các hãng ô tô lớn đối mặt với sự thật phũ phàng trong thời đại ‘đa khủng hoảng’

Các hãng ô tô lớn đối mặt với sự thật phũ phàng trong thời đại ‘đa khủng hoảng’

Tiết kiệm hộ gia đình Trung Quốc thúc đẩy chứng khoán tăng vọt: CSI 300 ghi nhận đỉnh cao mới

Tiết kiệm hộ gia đình Trung Quốc thúc đẩy chứng khoán tăng vọt: CSI 300 ghi nhận đỉnh cao mới

Huawei Việt Nam lần thứ 2 liên tiếp nhận giải thưởng 'Nơi làm việc tốt nhất châu Á' 2025

Huawei Việt Nam lần thứ 2 liên tiếp nhận giải thưởng 'Nơi làm việc tốt nhất châu Á' 2025

Thế giới dưới tác động của thuốc giảm cân GLP-1

Thế giới dưới tác động của thuốc giảm cân GLP-1

Sẽ vinh danh những thầy, cô giáo tại 248 xã, phường, đặc khu vùng biên giới

Sẽ vinh danh những thầy, cô giáo tại 248 xã, phường, đặc khu vùng biên giới

Ông Trần Lưu Quang làm Bí thư Thành ủy TP.HCM

Ông Trần Lưu Quang làm Bí thư Thành ủy TP.HCM

Tin đọc nhiều

Sóng nhiệt cực cao 50 năm có một lần sẽ xuất hiện thường xuyên hơn

Sóng nhiệt cực cao 50 năm có một lần sẽ xuất hiện thường xuyên hơn

RNA "tấn công" tế bào mang bệnh - Giải pháp đột phá trong điều trị ung thư

RNA "tấn công" tế bào mang bệnh - Giải pháp đột phá trong điều trị ung thư

Fagradalsfjall thức giấc sau 6.000 năm, mang theo dung nham đỏ rực

Fagradalsfjall thức giấc sau 6.000 năm, mang theo dung nham đỏ rực

Phát hiện dấu vết siêu hành tinh còn ''sơ sinh'' nặng bằng 133 Trái Đất

Phát hiện dấu vết siêu hành tinh còn ''sơ sinh'' nặng bằng 133 Trái Đất

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

Tia Laser ông có thể làm đoản mạch đám mây gây ra sét

Tia Laser ông có thể làm đoản mạch đám mây gây ra sét

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

Phát hiện dinh thự cổ của người Maya có niên đại hơn 1.000 năm ở Mexico

Phát hiện dinh thự cổ của người Maya có niên đại hơn 1.000 năm ở Mexico

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

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

Isuzu Mu-X 2021 hoàn toàn mới: Thiết kế hiện đại và đầy công nghệ

Isuzu Mu-X 2021 hoàn toàn mới: Thiết kế hiện đại và đầy công nghệ

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

Honda MSX 125 Grom 2021 mẫu xe côn tay phiên bản đường đua

Geneva Motor Show 2020: Bentley hé lộ siêu xe Bacalar triệu đô

Geneva Motor Show 2020: Bentley hé lộ siêu xe Bacalar triệu đô

Lộ diện siêu xe hypercar Czinger 21C tăng tốc 0-100km/h chưa tới 2 giây

Lộ diện siêu xe hypercar Czinger 21C tăng tốc 0-100km/h chưa tới 2 giây

Xe máy điện VinFast được CNN chọn là 1 trong 5 biểu tượng mới của Hà Nội

Xe máy điện VinFast được CNN chọn là 1 trong 5 biểu tượng mới của Hà Nội

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

Một ngày trải nghiệm giấc mơ trở thành tay đua F1 chuyên nghiệp ở Nhật Bản

Bắc Sơn mây hát

Bắc Sơn mây hát

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

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

Sếp nhà bán lẻ làm lộ ngày bán iPhone 11

Sếp nhà bán lẻ làm lộ ngày bán iPhone 11

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

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