Thiết kế lấy cảm hứng từ phổi, tuyệt vời này có thể biến nước thành nhiên liệu

Hít thở có vẻ khá đơn giản và tự nhiên đối với chúng ta, nhưng đối với các kỹ sư hóa học nói riêng, hành động của động vật có vú là thở oxy và thở ra khí carbon dioxide vẫn được coi là một điều kỳ diệu. Các nhà khoa học rất thích tìm ra một cách để đảo ngược quá trình, nghĩa là hút khí carbon dioxide và biến nó thành một thứ nhiên liệu hữu ích cho cuộc sống. Đó là lý do tại sao một thiết kế cơ học lấy cảm hứng từ phổi mới biến nước thành nhiên liệu có thể là một lợi ích cho ngành công nghiệp năng lượng sạch.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Stanford đã công bố ngày hôm qua rằng họ đã thiết kế một chất điện phân - vật liệu điều chỉnh và tăng các phản ứng hóa học mà không bị tiêu thụ trong quá trình - bắt chước quá trình trao đổi khí hai chiều giống nhau mà cơ thể chúng ta thực hiện hàng chục nghìn lần mỗi ngày. Thiết kế của họ, được công bố trên tạp chí Joule, dựa trên cấu trúc độc đáo của phế nang phổi để tách nước thành các phân tử hydro và oxy - và sau đó sử dụng lại các phân tử oxy làm nhiên liệu cho chất xúc tác.

Được rồi, nhớ sinh học lớp chín? Alveoli là những túi khí nhỏ nằm ở cuối hệ hô hấp của chúng ta. Chỉ cần một tế bào dày, phế nang cho phép oxy chúng ta hít vào để khuếch tán qua chúng và vào máu; đồng thời, carbon dioxide, sản phẩm phụ của quá trình hô hấp tế bào, chảy ngược lại qua phế nang và cuối cùng được thở ra. Các nhà khoa học tại Đại học Stanford, dẫn đầu bởi Yi Cui, đã kết hợp một màng siêu mỏng giống như phế nang làm từ polyetylen vào thiết kế của chúng để giúp trao đổi khí đồng thời. Ai biết thở có thể truyền cảm hứng như vậy?

Hy vọng rằng chúng ta có thể sử dụng nước của người Hồi giáo như nhiên liệu đã lưu hành trong cộng đồng năng lượng sạch trong vài năm nay. Nhưng vấn đề luôn luôn là thiếu hiệu quả. Năng lượng cần thiết để phân tách hydro và oxy lớn hơn lượng năng lượng cuối cùng được tạo ra. Với thiết kế lấy cảm hứng từ phổi mới này, oxy được tách ra từ hydro và sau đó được sử dụng để cung cấp năng lượng liên tục cho cơ chế. Tất cả đều được giữ trong cùng một hệ thống. Và nó lạnh như địa ngục.

Mặc dù thiết kế vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm và chưa sẵn sàng cho sử dụng thương mại, Yi Cui và nhóm của ông hy vọng chất điện phân của họ sẽ chứng minh hữu ích cho các công nghệ hiện có, như pin nhiên liệu, chạy miễn là chúng có thể tiếp cận với nhiên liệu và oxy (Và bây giờ là nước! Đó có thể là nhiên liệu đó!). Họ cũng nghĩ rằng công nghệ này có thể hữu ích cho việc phát triển pin không khí kim loại.

Nó không rõ liệu việc áp dụng quy mô lớn của thiết kế phổi này có thể, ồ, tôi không biết, sử dụng các khối nước dâng cao đe dọa chìm, như, toàn bộ bờ biển phía đông, nhưng hey - người ta luôn có thể hy vọng.