Trường đại học Mỹ nghiên cứu sử dụng phân bò để sưởi ấm

Đạt Xanh
07/03/2021 08:01
D

Hệ thống sưởi ấm dùng năng lượng hóa thạch hay điện có lẽ không có gì xa lạ, thế nhưng dùng phân bò thì có lẽ là một điều khá kỳ lạ và có lẽ là hơi bốc mùi.

Mùa đông đang ngày càng trở nên lạnh hơn và nhu cầu sưởi ấm dần trở thành ưu tiên hàng đầu. Để sử dụng năng lượng sạch hơn để chống chọi với cái lạnh khắc nghiệt, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Cornell, Hoa Kỳ đã thử nghiệm sử dụng phân của 600 con bò trong chuồng bò trong khuôn viên trường và những nơi khác trên thế giới nhằm mục đích sưởi ấm.

Vào tháng 10 năm 2006, hiệu trưởng của 12 trường đại học đã tham gia một hội nghị tại Đại học Bang Arizona. Sau cuộc họp, các nhà tài trợ đã gửi thư mời đến gần 400 trường học tại Hoa Kỳ, hy vọng rằng họ có thể tham gia vào kế hoạch được đề xuất trong cuộc họp - Cam kết về Khí hậu của Hiệu trưởng các trường Đại học & Cao đẳng Hoa Kỳ (ACUPCC). Mục tiêu chính của cam kết là kêu gọi tất cả các trường cao đẳng và đại học của Mỹ cùng tham gia hành động giảm phát thải khí nhà kính.

Công nghệ sẽ giúp người nuôi bò giải quyết được vấn đề chất thải

Công nghệ sẽ giúp người nuôi bò giải quyết được vấn đề chất thải.

Hai năm sau khi ký kết, Đại học Cornell đề xuất Kế hoạch Hành động Khí hậu (CAP), đặt mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2035, nghĩa là bù đắp hoàn toàn lượng khí thải carbon thông qua nhiều phương tiện khác nhau.

Đại học Cornell tọa lạc tại Ithaca, miền Đông Bắc nước Mỹ, nhiệt độ trung bình hàng năm là 7 độ C. Vào mùa đông, nhiệt độ trung bình dưới âm 20 độ C trong khoảng nửa tháng.

Để đối phó với cái lạnh khắc nghiệt, việc sưởi ấm các tòa nhà giảng dạy, phòng thí nghiệm và ký túc xá trong khuôn viên trường cần rất nhiều khí tự nhiên. Trước đó, Đại học Cornell đã thiết kế một loạt cơ sở hạ tầng năng lượng sạch.

Nhưng các hệ thống này chỉ có thể đối phó với tải cơ bản của hệ thống sưởi trong khuôn viên trường, và các nhà nghiên cứu cần tìm ra các thiết bị phát điện có thể đối phó với tải cao điểm.

Từ lâu, các loài động vật nuôi trong nhà đã được các nhà khoa học môi trường coi là "vết đốt". Theo số liệu của Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc, khí thải chăn nuôi chiếm 16% tổng lượng khí thải nhà kính toàn cầu do các hoạt động của con người gây ra. Theo thống kê, một con bò có thể tạo ra 160-320 lít khí metan mỗi ngày thông qua các chức năng sinh lý như ợ hơi, xì hơi và bài tiết.

Một cuộc khảo sát về biến đổi khí hậu cho thấy khí metan có khả năng hấp thụ nhiệt cao gấp 28 lần so với khí cacbonic. Trong những năm qua, các nhà khoa học đã cố gắng thay đổi chế độ ăn của bò, tìm ra các gen quy định cách đánh rắm của bò và tiêm phòng cho bò để giảm lượng khí metan thải ra từ bò.

Đại học Cornell có chuyên ngành nông học thuộc top hàng đầu thế giới, nên không thiếu tài nguyên cho nghiên cứu chăn nuôi, trong khuôn viên trường luôn có những đàn gia súc và cừu. Nhìn vào 600 con bò trong khuôn viên, các nhà nghiên cứu nảy ra ý tưởng: mỗi con bò có thể thải ra trung bình 68 lít phân ướt mỗi ngày, như vậy sẽ có tổng cộng khoảng 40 tấn nhiên liệu sưởi ấm trong khuôn viên mỗi ngày.

Việc tận dụng nguồn khí thải của bò sữa trong trường học không chỉ giải quyết được nhu cầu cấp thiết về nhiên liệu cho việc phát điện phụ tải cao điểm mà còn giảm được một lượng lớn khí thải gây hiệu ứng nhà kính trong trường học.

Lấy cảm hứng từ điều này, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một hệ thống phát điện đỉnh bằng năng lượng sinh học, và bài nghiên cứu liên quan đã được xuất bản trên "Tạp chí Năng lượng tái tạo và bền vững" hồi cuối năm ngoái.

Quá trình chuyển đổi của hệ thống sản xuất điện từ phân bò được chia thành ba giai đoạn. Trong giai đoạn đầu, các nhà nghiên cứu thu thập phân bò ướt và xử lý với vi sinh vật để tạo ra khí sinh học có chứa metan và carbon dioxide.

Loại khí sinh học này là một nguồn năng lượng tái tạo, sử dụng các nguồn năng lượng này để cung cấp điện cho khuôn viên trường, sưởi ấm và làm nhiên liệu vận chuyển là một phương pháp cung cấp năng lượng sạch và tiết kiệm.

Trong giai đoạn thứ hai, phân bò được tinh chế thành dầu. Việc xử lý ở giai đoạn này bao gồm làm khô, gia nhiệt và chuyển hóa chất hữu cơ. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng 12-18 tỷ jun năng lượng có thể được chuyển đổi cho mỗi tấn phân khô.

Theo Văn phòng Hiệu quả Năng lượng Canada, 100 triệu jun điện có thể cung cấp năng lượng cho một bóng đèn 60 watt trong 6 tháng. Sản phẩm phụ của giai đoạn này là hydrochar, là một chất cải tạo đất tốt.

Trong giai đoạn thứ ba, nhóm sẽ phản ứng carbon dioxide thu được trong giai đoạn đầu tiên với hydro được tạo ra từ quá trình điện phân nước để tạo ra khí tự nhiên tái tạo.

Nghiên cứu cho thấy bộ hệ thống phát điện năng lượng sinh học này gần như có thể đáp ứng nhu cầu điện năng cao điểm của Đại học Cornell.

Theo nghiên cứu này thì phân bò có thể cung cấp hàng triệu mét khối khí để phát điện

Theo nghiên cứu này thì phân bò có thể cung cấp hàng triệu mét khối khí để phát điện.

Nazih Kassem, một trong những tác giả của nghiên cứu này, một ứng cử viên Tiến sĩ về Kỹ thuật Sinh học và Môi trường tại Đại học Cornell, tuyên bố rằng hệ thống mà họ phát triển "có thể sản xuất 909 triệu lít khí tự nhiên tái tạo mỗi năm. Những nguồn năng lượng này sẽ đảm bảo 97% mức sưởi ấm cao điểm hàng năm. Nếu trường có thể mua thêm 19 con bò, hệ thống phát điện này sẽ có thể đáp ứng đầy đủ nhu cầu tiêu thụ điện cao điểm của trường".

Ngoài hệ thống sưởi ấm bằng phân bò của Đại học Cornell, các nhà khoa học trên thế giới cũng đã nghĩ ra nhiều phương pháp sưởi ấm kỳ lạ để chống lại cái lạnh với mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn, chẳng hạn như siêu máy tính và máy va chạm lớn. Các thiết bị này tạo ra rất nhiều nhiệt khi chúng đang chạy, và đó là một trong những cách khả thi để cung cấp nhiệt đến nơi cần thiết.

Việc tiêu thụ năng lượng của việc làm mát siêu máy tính là vấn đề khiến các nhà khoa học đau đầu trong nhiều năm. Năm 2009, IBM và Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ ở Zurich cùng công bố kế hoạch sử dụng hệ thống làm mát bằng nước của siêu máy tính Aquasar để sưởi ấm tòa nhà đại học.

Hệ thống này không chỉ tiêu thụ năng lượng ít hơn 40% so với hệ thống làm mát bằng không khí, mà một phần nước nóng làm mát có thể được sử dụng để sưởi ấm các tòa nhà đại học gần đó. Các kết quả nghiên cứu sau đó cho thấy hiệu suất thu hồi nhiệt của hệ thống "lò sưởi siêu điện" này cao tới 80%.

Tại Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu (CERN), một thực hành mới đã được thực hiện. Vào tháng 6 năm ngoái, CERN đã ký một thỏa thuận với chính quyền địa phương Pháp để cung cấp một phần nước nóng từ hệ thống làm mát của Máy va chạm Hadron Lớn (LHC) cho các khu dân cư gần đó để sưởi ấm vào mùa đông.

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

Cực quang - Hiện tượng bí ẩn trên bầu trời

Cực quang - Hiện tượng bí ẩn trên bầu trời

Hàn Quốc: Tàu tốc hành chạy thẳng sân bay hoạt động trở lại

Hàn Quốc: Tàu tốc hành chạy thẳng sân bay hoạt động trở lại

Biến đổi khí hậu: Ngày Trái Đất

Biến đổi khí hậu: Ngày Trái Đất

Bún cá Nha Trang – Món ăn dân giã mang đậm hương vị biển

Bún cá Nha Trang – Món ăn dân giã mang đậm hương vị biển

Phi hành gia Thần Châu-13 dạy học online từ không gian

Phi hành gia Thần Châu-13 dạy học online từ không gian

Những món ăn vặt Nha Trang làm 'nức lòng' du khách

Những món ăn vặt Nha Trang làm 'nức lòng' du khách

Nhâm nhi “một nét văn hoá Hà Nội”

Nhâm nhi “một nét văn hoá Hà Nội”

Ẩm thực ba miền: Phở chua, món ăn dân dã xứ Lạng

Ẩm thực ba miền: Phở chua, món ăn dân dã xứ Lạng

Hút CO2 từ không trung để chế kim cương

Hút CO2 từ không trung để chế kim cương

Phát hiện một hành tinh mới nơi con người có thể tới sống

Phát hiện một hành tinh mới nơi con người có thể tới sống

Môi trường đại dương đang bị tàn phá nghiêm trọng bởi lối khai thác 'tận diệt' của nhân loại

Môi trường đại dương đang bị tàn phá nghiêm trọng bởi lối khai thác 'tận diệt' của nhân loại

'Đảo đám mây' - Nơi còn là bí ẩn với nhân loại có thể còn tồn tại các loài khủng long

'Đảo đám mây' - Nơi còn là bí ẩn với nhân loại có thể còn tồn tại các loài khủng long

Tin mới cập nhật

Keysight giới thiệu công cụ đo đối chuẩn hàng đầu cho hạ tầng trí tuệ nhân tạo

Keysight giới thiệu công cụ đo đối chuẩn hàng đầu cho hạ tầng trí tuệ nhân tạo

Home Credit và Thế Giới Di Động ký kết hợp tác chiến lược

Home Credit và Thế Giới Di Động ký kết hợp tác chiến lược

Khai mạc Hội nghị thượng đỉnh về công nghệ thông tin và mã nguồn mở châu Á

Khai mạc Hội nghị thượng đỉnh về công nghệ thông tin và mã nguồn mở châu Á

Khám phá Mercedes-AMG C 63 S E PERFORMANCE - dành riêng cho những vị chủ nhân đặc biệt

Khám phá Mercedes-AMG C 63 S E PERFORMANCE - dành riêng cho những vị chủ nhân đặc biệt

Schneider Electric và NVIDIA tái định nghĩa tiêu chuẩn trung tâm dữ liệu AI

Schneider Electric và NVIDIA tái định nghĩa tiêu chuẩn trung tâm dữ liệu AI

Sắp diễn ra Ngày sách và Văn hóa đọc Việt Nam năm 2024

Sắp diễn ra Ngày sách và Văn hóa đọc Việt Nam năm 2024

Thúc đẩy doanh nghiệp chuyển đổi số, chuyển đổi xanh

Thúc đẩy doanh nghiệp chuyển đổi số, chuyển đổi xanh

Prudential Việt Nam kiên định với mục tiêu ‘kinh doanh có trách nhiệm’

Prudential Việt Nam kiên định với mục tiêu ‘kinh doanh có trách nhiệm’

Dyson giới thiệu công nghệ AR thông minh mới giúp làm sạch “không tì vết”

Dyson giới thiệu công nghệ AR thông minh mới giúp làm sạch “không tì vết”

Ứng dụng AI trong chuyển đổi hoạt động phát triển sản phẩm

Ứng dụng AI trong chuyển đổi hoạt động phát triển sản phẩm

Keysight và Q-CTRL hợp tác tăng tốc phần mềm hạ tầng lượng tử

Keysight và Q-CTRL hợp tác tăng tốc phần mềm hạ tầng lượng tử

Keysight và AMD tái định nghĩa đo đối chuẩn hiệu năng hạ tầng đám mây và biên mạng

Keysight và AMD tái định nghĩa đo đối chuẩn hiệu năng hạ tầng đám mây và biên mạng

Tin đọc nhiều

Cực quang - Hiện tượng bí ẩn trên bầu trời

Cực quang - Hiện tượng bí ẩn trên bầu trời

Nhâm nhi “một nét văn hoá Hà Nội”

Nhâm nhi “một nét văn hoá Hà Nội”

Nguy cơ tuyệt chủng các loài động, thực vật bản địa ở Australia

Nguy cơ tuyệt chủng các loài động, thực vật bản địa ở Australia

Khám phá 13 loại Búp Bê truyền thống của Nhật Bản

Khám phá 13 loại Búp Bê truyền thống của Nhật Bản

Sắc đỏ lá phong trong nắng cuối thu xứ Hàn thu hút mọi góc máy

Sắc đỏ lá phong trong nắng cuối thu xứ Hàn thu hút mọi góc máy

7 cây cầu huyết mạch ở Thủ đô - Những dải lụa nhìn từ trên cao trong nắng

7 cây cầu huyết mạch ở Thủ đô - Những dải lụa nhìn từ trên cao trong nắng

Đón mùa đông sớm trên đỉnh Fansipan

Đón mùa đông sớm trên đỉnh Fansipan

Lặng nhìn mưa mùa thu Hà Nội - Đặc sản của người Tràng An

Lặng nhìn mưa mùa thu Hà Nội - Đặc sản của người Tràng An

Điệp Sơn - Điểm đến hấp dẫn với bất kỳ du khách dù là người khó tính nhất

Điệp Sơn - Điểm đến hấp dẫn với bất kỳ du khách dù là người khó tính nhất

Lên Fansipan xem ‘Vũ điệu trên mây’, đắm say văn hóa Tây Bắc

Lên Fansipan xem ‘Vũ điệu trên mây’, đắm say văn hóa Tây Bắc

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