Lá cây nhân tạo sản xuất điện gia dụng

Các nhà khoa học Viện Công nghệ Massashusetts – MIT – Hoa Kỳ đã thành công chế tạo một loại «lá cây» có khả năng sản sinh năng lượng nhanh hơn lá cây tự nhiên gấp 10 lần. Phát minh này là một bước tiến mới trong công nghệ khai thác năng lượng mặt trời.

Quá trình quang hợp (ảnh Wikipedia)

Gọi là « lá cây », bởi vì vật liệu mới này được chế tạo dựa theo nguyên tắc quang hợp của lá cây tự nhiên.

Chúng ta đều biết, lá cây có chất diệp lục, hấp thụ năng lượng ánh sáng, gây phản ứng hóa học, tạo ra những chất hữu cơ để nuôi cây. Quá trình này, được gọi là quang hợp, đồng thời cũng sản sinh ra oxy cho trái đất của chúng ta.

Theo báo Daily Mail Reporter, cuối tháng ba vừa qua, tại hội nghị hàng năm của Hiệp hội Hóa học Mỹ ở California, giáo sư Daniel Nocera, đã trình bầy công trình nghiên cứu và giới thiệu sản phẩm mẫu của ông. Lá cây nhân tạo có kích cỡ chỉ bằng một quân bài, được thả nổi trong một thùng nước. Nó hấp thụ ánh sáng mặt, tiến hành tách hai thành tố chính của nước ra là oxy và hydro. Hai chất này sau đó được tích trữ trong một khoang nhiên liệu và được sử dụng để sản xuất ra điện.

Đây không phải là lần đầu tiên, giới khoa học chế tạo ra lá cây nhân tạo hoạt động theo nguyên tắc quang hợp. Cách nay trên một thập niên, chuyên gia John Turner thuộc Phòng Thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia Mỹ, đã làm được việc này. Nhưng sản phẩm được chế tạo từ những vật liệu hiếm và rất đắt, chỉ hoạt động được trong vòng chưa đầy một ngày và rất không ổn định.

Trong khi đó, lá cây nhân tạo do giáo sư Norcera làm ra, có quá trình quang hợp ổn định, khi tiếp xúc với nước và ánh sáng mặt trời. Trong những thí nghiệm ban đầu, phản ứng hóa học tách oxy và hydro đã diễn ra liên tục trong suốt 45 giờ mà không bị gián đoạn.

Lá cây nhân tạo được sản xuất từ chất silicone của silicium và có gắn các mạch điện tử. Tuy nhiên, sáng chế này có tính khả thi, là nhờ vào việc phát hiện ra những chất xúc tác mới có khả năng hoạt động mạnh, lại rẻ tiền, sẵn có và dồi dào trên trái đất như :nikel, cobalt.

Giáo sư Norcera cho biết, với bốn lít nước, một chiếc lá nhân tạo có thể sản xuất ra điện đủ để dùng trong một ngày cho một gia đình tại các nước đang phát triển, hoặc đủ để sưởi ấm trong một ngày cho mỗi gia đình tại các nước phát triển.

Nếu mỗi gia đình trên hành tinh, mỗi ngày dùng một lá cây nhân tạo và khoảng 4 lít nước, thì sản lượng điện toàn thế giới sẽ tăng thêm 14 terawatt – tức là 14 tỷ Kw.

Phát minh này thu hút sự chú ý của giới công nghiệp. Theo báo chí Anh, tập đoàn Tata của Ấn Độ đã ký thỏa thuận với vị giáo sư của MIT để sản xuất trạm phát điện có kích cỡ bằng chiếc tủ lạnh, trong vòng 18 tháng tới.

Giáo sư Norcera cho biết, hướng chú ý của ông là các nước đang phát triển. Ông nói, « mục đích của chúng tôi là mỗi gia đình có một trạm phát điện riêng. Chúng tôi mường tượng là trong một tương lai gần, các khu làng ở Ấn Độ và ở châu Phi có thể mua được các máy sản xuất điện cơ bản và rẻ tiền, nhờ vào công nghệ này ».