Năng lượng từ tảo có thể giúp bộ vi xử lý hoạt động trong 6 tháng

Lê Hoàng
Chia sẻ

 Kinhtedothi - Nghiên cứu mới nhất cho thấy quá trình quang hợp của tảo có thể cung cấp năng lượng cho chip Arm hoạt động trong vòng 6 tháng.

Hình ảnh hệ thống được thiết kế trong một lớp vỏ bọc với kích thước bằng 1 viên pin AA.
Hình ảnh hệ thống được thiết kế trong một lớp vỏ bọc với kích thước bằng 1 viên pin AA.

Các nhà khoa học đến từ trường đại học Cambridge cùng với Tiến sĩ Emre Ozer - Trung tâm Nghiên cứu Arm đã nghiên cứu về một loại tảo có khả năng cung cấp năng lượng cho một con chip hoạt động trong vòng 6 tháng và được ứng dụng trong hoạt động của các thiết bị IoT.

Loại tảo này có tên gọi là Synechocystis được chứa trong một lớp vỏ có cấu tạo bằng nhựa và nhôm, chúng thực chất là một loại vi khuẩn lam, khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời sẽ thực hiện quá trình quang hợp tạo ra oxy và giải phóng các electron.

Lớp vỏ tạo ra có kích thước bằng với viên pin AA, được làm từ vật liệu bền, có thể tái chế. Đây là hệ thống điện hóa sinh học có khả năng cấp nguồn liên tục cho bộ vi xử lý Arm Cortex-M0 + mà các nhà khoa học đang nghiên cứu với các điều kiện do phòng thí nghiệm kiểm soát.

Năng lượng được tạo ra khi tảo quang hợp sẽ tích lũy vào ban ngày và giải phóng vào ban đêm để có thể cung cấp điện cho hoạt động liên tục của bộ vi xử lý trong thời gian không có ánh sáng tự nhiên.

Đối với bộ vi xử lý Arm Cortex-M0 + thì đây là con chip có thể thực hiện các phép tính toán cơ bản sử dụng năng lượng từ tảo sinh ra. Trong quá trình nghiên cứu, Arm Cortex tiêu thụ khoảng 0,3 microwatts một giờ, đây là mức tiêu thụ năng lượng rất thấp, so sánh với một chiếc máy tính để bàn thì để chạy một con chip với mức tiêu thụ 100 watt điện một giờ thì nó sẽ phải tiêu tốn khoảng 333 triệu viên pin tảo.

Hệ thống được thử nghiệm trên cửa sổ ở Đại học Cambridge.
Hệ thống được thử nghiệm trên cửa sổ với nguồn ánh sáng tự nhiên. Ảnh: Đại học Cambridge

Dự án nghiên cứu này đã mang đến một giải pháp cung cấp năng lượng tự nhiên, không tốn nhiều chi phí mà chỉ cần sử dụng ánh sáng mặt trời để sản xuất năng lượng xanh cho các hoạt động của các thiết bị điện tử ngày nay. Việc hấp thụ ánh sáng mặt trời thấp chỉ vào khoảng 0,25% so với 20% từ các tấp pin mặt trời, nhưng dự án này đang được các nhà khoa học quan tâm vì nó có chi phí sản xuất thấp và quan trọng nhất là thân thiện với môi trường.

Tác giả của nghiên cứu này là Tiến sĩ Paolo Bombelli đến từ đại học Cambridge cho biết, hệ thống không phải lúc nào cũng sử dụng nguồn năng lượng chuyên dụng mà có thể hoạt động dưới ánh sáng xung quanh. Một quần xã sinh vật ổn định hoạt động trong mọi điều kiện sẽ giúp cho việc sản xuất ra một nguồn năng lượng mới.

Tạo ra năng lượng từ quá trình quang hợp không phải là một ý tưởng mới vì trước đó cũng có những nghiên cứu về tảo để ứng dụng trong thực tế. Nhưng đây là một nghiên cứu quan trọng và nghiêm túc, nó sẽ thúc đẩy việc các nhà sản xuất chip máy tính có thể xem xét việc đầu tư nghiên cứu để phát triển dòng chip mới tiết kiệm và sử dụng năng lượng từ các tế bào vi khuẩn sinh học trong tương lai.

Tin đọc nhiều

Kinh tế đô thị cuối tuần