Đột phá pin từ vi khuẩn dưới lòng đất, hoạt động suốt ngày đêm

Bactery, công ty khởi nghiệp Bactery của Anh, vừa công bố loại pin sử dụng các electron do vi khuẩn tạo ra trong đất để thu được nguồn điện sạch từ trái đất. Loại pin này có khả năng hoạt động suốt ngày đêm và trên toàn thế giới.

Những người sáng lập công ty hy vọng công nghệ này sẽ đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang nền nông nghiệp dữ liệu, giúp nông dân tăng năng suất và bảo tồn tài nguyên mà không cần phải lắp đặt cơ sở hạ tầng năng lượng đắt tiền và khó bảo trì.

Pin vi khuẩn hoạt động như thế nào?

Pin chạy bằng vi khuẩn hoạt động dựa trên tế bào nhiên liệu vi khuẩn đất (SMFC), thu năng lượng từ các phản ứng hóa học tự nhiên xảy ra trong các vi sinh vật có trong đất.

Các điện cực gốc carbon được đặt trong đất và kết nối với một mạch điện bên ngoài. Hệ thống này chuyển các electron do một số vi sinh vật tạo ra khi chúng tiêu thụ các hợp chất hữu cơ có trong đất, biến chúng thành điện. Các ngăn xếp của tế bào có thể được kết nối với pin để lưu trữ năng lượng.

Tiến sĩ Jakub Dziegielowski, thành viên của nhóm nghiên cứu đã phát triển SMFC vào năm 2019 trong thời gian học Tiến sĩ Kỹ thuật Hóa học tại Đại học Bath ở Vương quốc Anh. Dự án được thử nghiệm trên một hệ thống lọc nước ở Brazil. Hiện ông cùng nhóm nghiên cứu phát triển mở rộng quy mô của dự án.

Tiến sĩ Dziegielowski nói, trong 4 năm nghiên cứu và phát triển, nhóm của ông đã có thêm nhiều kinh nghiệm, kiến thức về quá trình điện hóa sinh học khác nhau và hiểu rõ hơn về vai trò của vi khuẩn và đất trong phương trình phức tạp.

Thông tin thu thập được giúp nhóm nghiên cứu đưa ra các giải pháp kích thích và kiểm soát các quá trình chọn lọc trong lòng đất, tối đa hóa việc khai thác năng lượng và duy trì sản xuất điện liên tục trong nhiều năm.

Trong 12 tháng tới, công ty Bactery tiếp tục tinh chỉnh các nguyên mẫu với mục đích bắt đầu sản xuất quy mô nhỏ trước khi tung ra sản phẩm thương mại vào năm 2026.

Pin vi khuẩn có thể giúp gì cho người nông dân?

Công nghệ đang phát triển nhanh chóng để giúp người nông dân thu thập dữ liệu về tình trạng của nông trại, chăm sóc cây trồng và giảm chi phí.

Nhưng các cảm biến và thiết bị kết nối internet đòi hỏi nguồn điện không phải lúc nào cũng dễ lắp đặt và bảo trì. Cáp có thể cản trở cánh đồng, pin hóa học dùng một lần cần được theo dõi và thay thế, và các nguồn năng lượng tái tạo như tấm pin mặt trời chỉ hoạt động hết công suất trong điều kiện thời tiết phù hợp.

Theo Giáo sư Mirella Di Lorenzo, một trong những giám đốc của Bactery, nông dân ngày càng coi trọng tầm quan trọng của dữ liệu để đưa ra quyết định sáng suốt hướng tới các hoạt động nông nghiệp tiết kiệm tài nguyên.

“Chúng tôi đưa ra giải pháp bền vững để cung cấp năng lượng cho các cảm biến và khiến chúng luôn bật, rẻ, ít bảo trì và ít tác động”, ông nói.

Pin của Bacteria có thể sử dụng trong hơn 25 năm và chỉ tốn 25 bảng Anh (30 euro) cho mỗi đơn vị mà không cần bảo trì. Công ty khởi nghiệp Bactery hy vọng sẽ hoàn thiện sản phẩm này trong năm tới để đưa vào sản xuất quy mô nhỏ, năm 2026 mới có sản phẩm thương mại.

>> Doanh nghiệp Mỹ ‘kêu cứu’, đòi áp thuế quan với pin năng lượng mặt trời giá rẻ của Đông Nam Á