Công nghệ mới: Bức tường sản xuất điện từ rêu xanh

675

Hệ thống mặt tiền này tạo ra năng lượng điện hoàn toàn từ thực vật: rêu mốc. Hệ thống bao gồm một loạt gạch đất nung dạng rỗng có chứa rêu. Công nghệ điện sinh học hứa hẹn mang lại hiệu quả cả về kinh tế lẫn phát triển bền vững.

Sinh viên IaaC (Viện nghiên cứu kiến trúc cao cấp Catalonia) Elena Mitrofanova, cùng với nhà sinh vật học Paolo Bombelli đã đề xuất một hệ thống mặt tiền sử dụng năng lượng điện từ thực vật. Hệ thống này bao gồm một loạt gạch đất nung dạng rỗng có chứa rêu, sử dụng các tiến bộ khoa học mới trong lĩnh vực sản xuất điện sinh học (biophotovoltaics – BPV). Mitrofanova khẳng định nó “sẽ rẻ hơn trong sản xuất, tự sửa chữa, tự sao chép, dễ phân huỷ và bền vững hơn so với các pin điện mặt trời thông thường.”

Hệ thống sản sinh ra điện nhờ một loại vi khuẩn sống cộng sinh với rêu. Khi rêu quang hợp, một số hợp chất hữu cơ được giải phóng qua phần rễ của nó xuống lòng đất. Vi khuẩn ăn các hợp chất này, tạo ra các sản phẩm phụ – một trong số đó là các electron tự do.

Rêu được trồng trong một “lớp đất” làm từ hydrogel và các sợi cacbon, thu hút các electron và hoạt động như một cực dương, thu thập các electron để tạo ra điện. Nguyên mẫu của Mitrofanova có thể sản xuất ra 3 Vôn điện từ 16 modul – có vẻ như không nhiều, nhưng với hiệu suất ngày càng tăng của các thiết bị hiện đại, hệ thống vẫn có thể sử dụng để cấp điện, ví dụ như đèn chiếu sáng của tòa nhà. Mitrofanova tin rằng hệ thống này hoạt động hiệu quả nhất ở khu vực phía Bắc bán cầu, nơi mặt trời xuất hiện ít hơn hẳn rêu mốc.

Các “viên gạch” được thiết kế để kích thích rêu phát triển mạnh, bao gồm những lỗ rỗng sâu, ngăn cản ánh sáng mặt trời trực tiếp. Phần đất sét hầu hết không được che phủ, cho phép vật liệu hấp thụ lượng nhỏ nước mưa và do đó giữ không khí xung quanh ẩm ướt càng lâu càng tốt. Tuy nhiên, đáy gạch được làm bằng thủy tinh, không thấm nước và ngăn sự xuống cấp. Gạch được thiết kế để gắn kết với nhau mà không cần vữa, việc này giúp nối các liên kết điện ở mô-đun vào một mạch điện đơn.

Mitrofanova cho biết rêu không phải là loại thực vật duy nhất có thể ứng dụng trong các bức tường này. Tuy nhiên, rêu được lựa chọn vì trọng lượng nhẹ, độ chịu hạn cao, yêu cầu bảo trì thấp và khả năng chống lại các điều kiện bất lợi thường gặp ở các thành phố.

Sản xuất điện từ rêu là một dự án của IaaC, Viện nghiên cứu kiến trúc cao cấp Catalonia, phát triển từ chương trình Open Thesis Fabrication 2014, được thực hiện bởi:

Sinh viên: Elena Mitrofanova

Giảng viên IAAC: Silvia Brandi, Alexandre Dubor, Luis Fraguada

Nhà nghiên cứu khoa học: Paolo Bombelli, Đại học Cambridge

Cộng tác viên:  Toni Cumella, Ceramica Cumella

Theo Archdaily

Biên dịch: Hà Ngô | kienviet.net