"Hô biến" chất thải "tế nhị" thời tương lai

Trong một tương lai gần, chất thải hàng ngày của con người và động vật sẽ trở thành nguồn năng lượng thiết thực.

Như chúng ta đã biết, những gì còn sót lại sau quá trình tiêu hóa của con người và động vật chứa rất nhiều khí mêtan, hyđrô và nitơ - các thành phần cần thiết để tạo ra năng lượng. Nếu trở thành sự thật, nguồn năng lượng này sẽ hết sức giá trị, bởi giá thành rẻ và đáng kể nhất là khả năng làm giảm những loại khí gây hiệu ứng nhà kính – nguyên nhân gây ra sự nóng dần lên của Trái Đất.

Dưới đây là những mô hình chuyển đổi loại năng lượng này. Đa số chúng đang được thí nghiệm nhưng một phần nào đó đã được đưa vào ứng dụng trong thực tế, hứa hẹn thành công trong tương lai.

Công viên dành cho “cún”

Những công viên dành cho các chú “cún” ở thành phố lớn mang lại rất nhiều lợi thế cho mô hình được thí nghiệm tại Cambridge bởi Matthew Mazzotta. Mô hình này có tên Park Spark, sử dụng chất thải của các chú cún để thắp sáng các bóng đèn trong công viên.

Đây là một cách làm rất tiện lợi và đơn giản: chủ nhân của những chú cún được phát cho những chiếc túi tự phân hủy để thu dọn những gì cún cưng của họ thải ra, sau đó cho vào một thùng chứa được dẫn tới hệ thống phân loại dưới đất.

Trong hệ thống này, các vi sinh vật sẽ thực hiện quá trình phân hủy chất hữu cơ. Quá trình này sẽ sinh ra khí mêtan. Khí mêtan thu được sẽ tạo ra năng lượng.

“Xăng” sinh học

  

GENeco, chi nhánh của công ty xử lý rác thải Wessex Water đang hợp tác cùng Volkswagen phát triển Bio-Bug, một hệ thống dùng nguyên liệu là rác thải. Vi khuẩn sau khi tiêu hủy rác thải sẽ sinh ra mêtan. Sau đó, khí mêtan này sẽ được chuyển thành một dạng năng lượng sinh học.

GENeco cho rằng, với lượng rác thải ra từ khoảng 70 hộ gia đình là đủ để tạo ra năng lượng cho một chiếc xe dùng trong vòng một năm hoặc tương đương 10.000 dặm (khoảng 16.093km).

Ứng dụng trong không gian

  

Những vệ tinh nhân tạo thường dùng nguồn năng lượng lấy từ pin mặt trời. Trong tương lai, các nhà khoa học sẽ tìm ra nguồn năng lượng thay thế bằng cách chuyển hóa chất thải của con người ra khí hyđrô, dùng trong các pin năng lượng.

Hai thí nghiệm pin năng lượng mới đang được thực hiện tại Nga và Mỹ, tiến hành trên vệ tinh CubeSats nhằm tìm ra câu trả lời. Vệ tinh này có thể sẽ đi trên quỹ đạo của mình trong khoảng thời gian ba đến năm năm.

Nhà máy xử lý nước

Những nhà máy xử lý nước thải thường sinh ra rất nhiều ôxít nitơ - một loại khí gây ra hiệu ứng nhà kính. Loại khí này cũng được dùng trong các bệ phóng tên lửa. Vì thế, các nhà khoa học trường Đại học Stanford đang nghiên cứu và tìm ra cách áp dụng ôxít nitơ để tạo ra điện, cung cấp năng lượng cho chính các nhà máy xử lý nước nói trên.

Cung cấp năng lượng cho máy chủ

Mỗi năm, các chú bò có thể “sản sinh” ra khoảng… 10 tỷ tấn phân bón. Điều đó đồng nghĩa với việc hơn 100 lít khí mêtan bị thải vào không khí mỗi ngày. Các nhà khoa học đang gấp rút tìm ra cách dùng khí mêtan sinh ra từ chất thải bò và heo, tạo thành một loại khí sinh học giúp chạy máy phát điện cho các server và máy tính trong hộ gia đình.

Lễ hội âm nhạc

Tại các lễ hội âm nhạc hay sự kiện ngoài trời, lượng chất thải từ người tham gia là rất lớn. Những nhà khoa học tại phòng nghiên cứu Robot Bristol hiện đang tìm cách tái chế chúng nhằm tạo ra năng lượng cho những cục “pin vi khuẩn”. Những cục pin này, nếu thành công sẽ có thể thắp sáng các bóng đèn đường hay xa hơn là cung cấp năng lượng cho các robot thăm dò trong không gian.

Các khu vực "vùng sâu vùng xa" 

Pin năng lượng thường có cấu tạo từ khí hyđrô dễ cháy hoặc các chất khí độc hại khác, từ đó sinh ra năng lượng. Tuy nhiên, các nhà khoa học thuộc khoa Cơ khí và Vật lý khoa học tại trường Đại học Heriot – Watt, Edinburgh đã tìm ra phương pháp thay thế với urê - một hợp chất được cơ thể tạo ra trong quá trình tổng hợp protein.

Bản mẫu của nghiên cứu này thực hiện việc phân tích urê lấy từ con người và động vật thành những thành phần như nước, khí nitơ, khí cácbôníc và… điện. Nguồn điện này có thể thắp sáng cho những hòn đảo biệt lập ngoài khơi, sa mạc hay kể cả là tàu ngầm.