Chất thải khi đi vệ sinh của chúng ta cũng có thể trở thành nhiên liệu cho tương lai

Nhắc đến chất thải của con người (phân và nước tiểu) trong một cuộc trò chuyện, bạn có thể bị cho là vô duyên và thiếu tế nhị, nhưng chúng ta thật sự cần thay đổi lối suy nghĩ này.

Đối với các đô thị, thách thức lớn ở thời điểm hiện tại là quản lí nước và rác thải, và rất nhiều tổ chức cũng như cá nhân đang nỗ lực cắt giảm, tái sử dụng, tái chế chúng. Thế còn chất thải của riêng con người thì sao?

Nếu không có nhà vệ sinh và hệ thống cống rãnh thông với bể phốt, đô thị mà chúng ta đang sinh sống sẽ “không thể ngửi nổi”. Hình dung rằng hệ thống cống rãnh ở Luân Đôn lãnh khoảng 1,25 tỷ kg phân (nặng tương đương 2.174 chiếc Airbus A380 chuyên chở hành khách) và khoảng 6 tỷ lít nước tiểu (chứa đủ trong 2.400 bể bơi tiêu chuẩn Olympic) mỗi năm, liệu bạn có nghĩ như cách mà nhiều nhà nghiên cứu đang nghĩ: dùng núi chất thải hôi hám này để sản xuất ra điện?

Liệu trong tương lai nhà vệ sinh có thể tự sản xuất điện được không?

Một nhóm các nhà khoa học của đại học Bath, Queen Mary Luân Đôn và phòng nghiên cứu robot Bristol đã phát triển một pin nhiên liệu được nạp điện bởi nước tiểu.

Nghiên cứu tập trung vào các pin nhiên liệu vi khuẩn (MFC) có kích thước nhỏ dựa vào hoạt động tự nhiên của vi khuẩn để khai thác điện. Vi khuẩn lấy năng lượng bằng cách phân chia chất thải hữu cơ (như nước tiểu) thành hai giai đoạn: (1) chúng lấy electron từ phân tử chất thải và (2) gắn những electron đó vào những nguyên tử oxy gần đó.

Công việc của MFC sau đó là can thiệp vào quá trình này – thu thập những electron trước khi chúng được gắn vào nguyên tử oxy bằng cách tách oxy ra, khiến cho vi khuẩn phải gắn những electron này vào điện cực các-bon. Các electron sau đó di chuyển trong một dây điện, tạo ra dòng điện và có thể được sử dụng ở nơi khác.

Như bạn có thể hình dung, quá trình này không tạo ra nhiều năng lượng lắm, nhưng đội ngũ phát triển đã dùng một thủ thuật. Họ phát hiện ra rằng bằng cách nhân đôi chiều dài của các điện cực, sau đó xếp chồng 3 pin với nhau, họ có thể tăng năng lượng được sản sinh lên gấp 10 lần.

Để đẩy nhanh phản ứng họ cũng tìm kiếm ở rác thải – chất xúc tác được tạo ra từ glucose và ovalbumin, một loại protein ở lòng trắng trứng.

Năm ngoái, một số thành viên của nhóm đã làm việc với tổ chức Oxfam để trình bày nguyên mẫu pin nhiên liệu vi khuẩn này. Các thành viên dựng lên một nhà vệ sinh để đi tiểu trong khuôn viên trường đại học Tây nước Anh, và chứng minh rằng điện có thể được tạo ra bởi pin đủ để thắp sáng bóng đèn nhà vệ sinh.

Đây có thể coi như một bước tiến nhỏ, nhưng công nghệ rẻ và mạnh mẽ này có thể thực sự có những ứng dụng vô cùng lớn lao ở nơi thành thị.

Biogas đã và đang tạo dấu ấn trong ngành ô tô.

Trên một phạm vi rộng hơn, động cơ đã và đang là một thị trường rộng lớn đối với rác thải. Ở Bristol, xe buýt thông minh số 2 đang hoàn toàn được cấp năng lượng từ phân người đã qua xử lí.

Xe nạp nhiên liệu ở một nhà máy xử lí rác thải địa phương, và một khi gas được bơm ra, nó được nén lại thành chất lỏng trước khi bơm vào động cơ (giống như bất kì nhiên liệu nào khác). Bình nhiên liệu đầy – tương đương chất thải thải ra bởi 5 người một năm – có thể giúp xe buýt di chuyển 300 km.

Về khía cạnh vận hành, biogas đảm bảo sự trơn tru – những chiếc xe buýt đạt kỉ lục tốc độ trên đất liền ở Anh được nạp nhiên liệu bởi khí mê tan lấy ra từ phân bò. Ở Grand Junction, Colorado, chất thải của con người hiện đang được biến đổi thành khí gas tự nhiên có thể tái sản xuất cấp nhiên liệu cho những người quét rác và xe chở rác trong thành phố. Và ở Stockholm, ngày càng nhiều xe buýt, taxi, và ô tô cá nhân đang chạy bằng biogas chiết ra từ chất thải và thức ăn thừa.

Lần tới khi ngồi trên “ngai vàng bằng sứ”, bạn hãy thử nghĩ xem chất thải của mình có giá trị đến thế nào đối với thành phố mình đang sống.

Theo Cafebiz / Trí Thức Trẻ