Các nhà khoa học đang hoàn thiện hệ thống bơm nhiên liệu mô phỏng trái tim con người để cung cấp nhiên liệu cho hệ thống robot sinh học chạy bằng năng lượng “nước tiểu”.
Mới nghe qua thì dự án robot chạy bằng năng lượng nước tiểu của con người có vẻ là một dự án viển vông và khó có thể trở thành hiện thực, tuy nhiên đó chính xác là những gì các nhà khoa học tại Anh đang nghiên cứu. Dự án Ecobots mới nhất là một robot có khả năng chạy bằng năng lượng từ tất cả các loại chất thải mà nó thu được từ môi trường.
Thế hệ trước của Ecobot đã được nghiên cứu và phát triển trong vòng 12 năm, với khả năng chuyển hóa các chất thải từ xác côn trùng chết đến các loại rau, hoa quả thối và nước thải sinh hoạt để tạo thành năng lượng hoạt động. Ecobot thể hệ IV, được nghiên cứu bởi phòng thí nghiệm robot Bristol và hợp tác với đại học West of England (UWE) là thế hệ Ecobot mới nhất. Nó sẽ sử dụng động cơ để bơm nguyên liệu lỏng đến các tế bào nhiên liệu, hoạt động giống như trái tim của con người.
Do cơ chế hoạt động này, nước tiểu sẽ giúp dễ dàng lưu thông và không bị tắc nghẽn hơn các loại chất thải khác, tiến sĩ Peter Walters, nghiên cứu tại UWE cho biết. Bên cạnh đó nước tiểu còn là một nguồn tài nguyên chưa được khai thác, trong khi nguồn cung cấp khá dồi dào.
Cải thiện nguồn nhiên liệu mới chỉ là một phần của dự án, hệ thống Ecobot cần một máy bơm và quản lý năng lượng hiệu quả giúp vận hành robot. Thay vì sử dụng một động cơ điện thông thường, các nhà khoa học đã mô phỏng trái tim con người với các sợi cơ nhân tạo.
Sử dụng một loại vật liệu thông minh, hợp kim này có khả năng nhớ hình dạng ban đầu và trở về hình dạng đó sau khi bị biến dạng. Khiến nó có thể co bóp giống như một trái tim thật, từ đó có thể bơm nhiên liệu đến các tế bào nhiên liệu vi khuẩn (MFCs). Các MFCs hoạt động như bộ chuyển đổi năng lượng, cho phép các vi khuẩn sống bên trong nó có khả năng phá vỡ các chất hữu cơ trong chất thải (nước tiểu) và tạo thành năng lượng điện.
“Nước tiểu là một nhiên liệu rất tốt cho các vi khuẩn trong MFCs, vì nó có độ PH cân bằng và độ dẫn điện tốt, cũng như tạo môi trường thuận lợi để vi khuẩn sống và tăng trưởng”, tiến sĩ Ioannis Ieropoulos cho biết “So với các loại nhiên liệu khác được sử dụng trong công việc của chúng tôi, chẳng hạn như nước thải và bùn, nước tiểu tốt hơn ít nhất là gấp 3 lần”.
Nguồn năng lượng tạo ra từ một tế bào MFC có khả năng sạc đủ một tụ điện và tạo ra năng lượng lưu trữ đủ để bắt đầu một chu kỳ bơm nhiên liệu của trái tim nhân tạo. Nguồn năng lượng tạo ra có thể giúp sạc điện thoại, sử dụng các chức năng cơ bản trong vòng 20p. Mặc dù không phải là quá nhiều, tuy nhiên trong các trường hợp khẩn cấp khi bạn ở một nơi hoang vắng nào đó thì nó thực sự hữu ích.
Bên cạnh ứng dụng trên, các nhà khoa học cũng nghiên cứu áp ụng công nghệ mới này để sử dụng cho các thiết bị thắp sáng, quạt điện… mục đích là tạo ra năng lượng hoạt động ở những vùng xa xôi hẻo lánh, nơi mà chưa có đường dây dẫn điện.