Sản xuất điện cực cho pin từ… vỏ tôm?

Vỏ tôm và pin, nghe có vẻ không liên quan đến nhau nhưng nghiên cứu mới đây có thể khiến bạn ngạc nhiên.

Vỏ đầu tôm.
Các nhà khoa học đang muốn tận dụng một nguồn vật liệu phế thải - vỏ tôm để sản xuất điện cực cho pin vanadium.

Một dự án được các nhà khoa học Tây Ban Nha và các cộng tác viên tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã đề xuất sử dụng chitin (tên gọi khác là kitin, một chất được tìm thấy nhiều ở loài giáp xác) trong vỏ tôm để sản xuất điện cực cho pin lưu lượng oxi hóa khử vanadium. Kết quả nghiên cứu được công bố trên trang web của Hội Hóa học Hoa Kỳ (ACS).

“Chúng tôi đề xuất sản xuất điện cực cho pin lưu lượng vanadium từ chitin, một chất có nhiều trong vỏ tôm, ngoài thành phần cacbon, nó còn chứa cả nitơ” – ông Martin-Martinez, một kỹ sư hóa học cũng là một trong những tác giả của nghiên cứu trên cho biết.

“Không giống như pin lithium, pin vanadium được sử dụng trong ngành công nghiệp máy móc tự động, mặc dù chúng không cung cấp được điện năng cao nhưng dòng pin này lại lưu trữ năng lượng rất tốt với một chi phí thấp. Đây là điều kiện lý tưởng để lưu trữ các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió, - những nguồn năng lượng phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và không thể sản xuất một cách liên tục” - ông Martin nói.

Martin-Martinez, một chuyên gia trong việc phát triển các vật liệu từ những nguồn sinh học đã chỉ ra rằng các điện cực carbon thường được sử dụng để làm cho dòng điện di chuyển từ cực này sang cực còn lại dễ dàng hơn.

“Chúng tôi đã sản xuất các điện cực này từ chitin, một vật liệu có trong vỏ tôm. Chitin là một phân tử polysaccharide, tương tự như cellulose, được tìm thấy trong lớp vỏ của động vật giáp xác và côn trùng” - ông giải thích.

Cải thiện hiệu suất

Theo ông Martin, về đặc tính của chitin, ngoài cacbon, nó còn có nitơ, được hợp nhất vào cấu trúc của điện cực trong quá trình sản xuất, cải thiện hiệu suất của chúng. Thông số này đã được trình bày chi tiết trong bài nghiên cứu trên.

Thực tế, nhóm nghiên cứu đã chứng minh lợi ích của nitơ trong cấu trúc hóa học của điện cực, nơi nó dễ dàng chuyển điện tích giữa các ion vanadium. “Đương nhiên, có những điện cực cacbon có thể đem lại hiệu suất tốt hơn nhưng trọng tâm của dự án này là sản xuất các điện cực từ vật liệu phế thải. Trong trường hợp này là chất chitin chiết xuất từ vỏ tôm” – ông Martin nói. Ngoài hiệu suất tốt, ông còn nhấn mạnh ưu điểm chi phí thấp và bền vững của loại vật liệu này.

Hiện tại, các điện cực loại này được chế tạo từ sợi cacbon (carbonized polyacrylonitrile), một loại polymer tổng hợp và chúng khá là đắt tiền. Do đó, việc sản xuất nó từ một sản phẩm phế thải như chitin theo như quan điểm của Martin thì đây là một sự thay thế khả thi hơn.

Viettimes
Đăng ngày 03/07/2020
Thanh Ngọc
Khoa học

Ảnh hưởng của nhiệt độ lên tỉ lệ giới tính ấu trùng tôm sú

Ở tôm sú, con cái lớn nhanh và có kích thước lớn hơn con đực. Tác động của nhiệt độ có thể làm tăng đáng kể sự biểu hiện của các gen xác định giới tính, giúp cải thiện tỷ lệ giới tính như mong muốn trong đàn.

tôm sú
• 16:28 23/09/2021

Trung Quốc chuyển sang nuôi tôm sú vì giá cao

Người nuôi tôm ở Trung Quốc đang chuyển sang nuôi tôm sú nhiều hơn do giá tốt hơn, theo Chủ tịch Hiệp hội Thủy sản lớn nhất của Trung Quốc.

tôm sú
• 18:44 17/08/2021

Nuôi tôm thâm canh bổ sung thức ăn tươi sống

Thử nghiệm nuôi tôm sú bằng tảo lục sợi (Chaetomorpha sp.) và ốc (Stenothyra sp.) cho thấy cải thiện tăng trưởng, nâng cao năng suất và tăng cường hấp thu, chuyển hóa thức ăn nhân tạo góp phần giảm chi phí sản xuất cho người nuôi.

ốc cho tôm ăn
• 17:12 28/07/2021

Hiệu quả từ nuôi tôm kết hợp thả cá rô phi xử lý nguồn nước

Hiện nay, nuôi tôm kết hợp cá rô phi xử lý nước ở ấp Vĩnh Điền (xã Long Điền Đông, huyện Đông Hải) được xem là mô hình cho hiệu quả kinh tế cao.

Cá rô phi
• 10:23 19/07/2021

Mô hình CTU-RAS quy mô nông hộ - Giải pháp cho ngành tôm

Nuôi siêu thâm canh tôm thẻ chân trắng đã từng bước khẳng định vị thế trong ngành hàng tôm của Việt Nam, không ngừng gia tăng về diện tích nuôi và sản lượng nuôi.

Tôm
• 08:00 04/11/2025

Tên khoa học của tôm thẻ chân trắng là Penaeus vannamei hay Litopenaeus vannamei?

Nhiều người không khỏi bối rối khi bắt gặp hai tên khoa học của tôm thẻ chân trắng là: Penaeus vannamei và Litopenaeus vannamei. Vậy, đâu mới là danh pháp chính xác theo hệ thống phân loại khoa học hiện đại, và tại sao sự nhầm lẫn này lại tồn tại?

tên khoa học của tôm thẻ chân trắng
• 15:21 17/07/2025

Vắc-xin uống từ vi tảo

Trong bối cảnh ngành nuôi trồng thủy sản toàn cầu đang chịu áp lực bởi các đợt bùng phát dịch bệnh nghiêm trọng, vắc-xin được xem là giải pháp hiệu quả để nâng cao miễn dịch và giảm sự phụ thuộc vào hóa chất. Một xu hướng nổi bật gần đây là ứng dụng vi tảo làm nền tảng sản xuất vắc-xin, mở ra triển vọng phát triển các loại vắc-xin uống bền vững, hiệu quả và ít tốn kém.

Vi tảo
• 10:50 13/06/2025

Nguyên liệu lên men: Một xu hướng mới trong dinh dưỡng thủy sản

Thức ăn thương mại đóng vai trò then chốt trong sản xuất nuôi trồng thủy sản, do chiếm từ 50% đến 70% tổng chi phí sản xuất.

Thức ăn tôm
• 10:50 03/06/2025

Nucleotides phụ gia xây dựng hệ miễn dịch cấp tốc cho tôm

Nuôi tôm thâm canh mật độ cao là một cuộc đua về tốc độ tăng trưởng. Khi cơ chế tự tổng hợp năng lượng không đủ đáp ứng nhu cầu lột xác liên tục, Nucleotides ngoại sinh trở thành giải pháp sống còn giúp tôm về đích an toàn và giảm thiểu rủi ro dịch bệnh.

Ao nuôi tôm
• 06:00 31/12/2025

Cùng nâng kiềm nhưng hiệu quả có thật sự giống nhau?

Vôi và bicar đều được sử dụng để nâng kiềm trong ao nuôi nhưng mỗi loại có cơ chế tác động và hiệu quả khác nhau. Vì vậy, hiệu quả chỉ thực sự phát huy khi được áp dụng đúng hoàn cảnh và đúng thời điểm.

Ao tôm
• 06:00 31/12/2025

Vượt Mỹ và Nhật Bản, Trung Quốc trở thành thị trường thủy sản số 1 của Việt Nam

Vượt qua giai đoạn khó khăn chưa từng có do dịch Covid-19, xuất khẩu thủy sản sang Trung Quốc đã có cú lội ngược dòng ngoạn mục. Với kim ngạch 11 tháng đầu năm 2025 đạt 2,26 tỷ USD, Trung Quốc đã chính thức vượt qua Mỹ và Nhật Bản, trở thành thị trường nhập khẩu thủy sản lớn nhất của Việt Nam.

Chế biến thủy sản
• 06:00 31/12/2025

Cá mú đá cam nặng kỷ lục cắn câu, có thể phá vỡ kỷ lục thế giới

Một ngư dân tại California, Mỹ vừa bắt được một con cá mú đá cam khổng lồ nặng gần 4,65 kg. Với kích thước này, con cá không chỉ vượt qua kỷ lục của bang mà còn có khả năng phá vỡ kỷ lục thế giới đã tồn tại suốt 38 năm.

Cá mú
• 06:00 31/12/2025

Doanh nghiệp chế biến thủy sản chính thức được hưởng ưu đãi miễn thuế thu nhập

Sau gần 5 năm kiên trì kiến nghị, cộng đồng doanh nghiệp thủy sản đã đón nhận một tin vui lớn, các hoạt động chế biến sâu chính thức được công nhận và hưởng ưu đãi miễn thuế thu nhập doanh nghiệp (TNDN).

Chế biến cá
• 06:00 31/12/2025
Some text some message..