Ý tưởng mới cho ngành năng lượng tái tạo " Nuôi lươn điện"
Một con lươn điện có 3 cơ quan trong bụng của nó để tạo ra điện. Cùng tương tác với nhau, các cơ quan này tạo nên 4/5 cơ thể của một con lươn, cho phép nó cung cấp điện áp thấp hoặc điện áp cao hoặc sử dụng điện để định vị bằng điện. Nói cách khác, cấu tạo các cơ quan quan trọng của một con lươn điện chỉ chiếm 20%.
Cơ quan chính bao gồm khoảng 5000 đến 6000 tế bào chuyên biệt được gọi là tế bào điện hoặc mô điện tử hoạt động giống như những cục pin nhỏ, tất cả đều phóng điện cùng một lúc. Khi lươn cảm nhận được con mồi, một xung thần kinh từ não truyền tín hiệu đến các tế bào điện, khiến chúng mở ra các kênh ion . Khi các kênh mở, các ion Na+ chảy qua, đảo ngược cực của các tế bào và tạo ra dòng điện giống như cách hoạt động của pin. Mỗi tế bào điện chỉ tạo ra 0,15V , nhưng kết hợp với nhau, các tế bào có thể tạo ra một cú sốc lên đến 1 ampe của dòng điện và 860W trong 0.2 giây. Lươn có thể thay đổi cường độ phóng điện, cuộn tròn để tập trung điện tích và lặp lại việc phóng điện không liên tục trong ít nhất 1h mà không mệt mỏi. Loài này được biết là có thể nhảy lên khỏi mặt nước để gây sốc cho con mồi hoặc ngăn cản các mối đe dọa trong không khí. Các miếng vá trên cơ thể lươn chứa các thụ thể nhạy cảm với tần số cao, giúp con vật có khả năng cảm nhận trường điện từ .
Một cú sốc từ một con lươn điện giống như một cú sốc ngắn, tê tái từ một khẩu súng gây choáng. Thông thường, cú sốc không thể giết chết một người. Tuy nhiên, lươn có thể gây suy tim hoặc suy hô hấp do nhiều cú sốc hoặc ở những người có bệnh tim tiềm ẩn. Thông thường, các trường hợp tử vong do điện giật của lươn xảy ra khi cú va chạm khiến một người rơi xuống nước và họ chết đuối. Cơ thể lươn được cách nhiệt nên thường không bị sốc. Tuy nhiên, nếu lươn bị thương, vết thương có thể khiến con lươn điện dễ bị nhiễm trúng điện mà chúng phóng ra.
Ý tưởng khá hay. Cảm ơn bạn đã chia sẻ
Mình nhận thấy lươn điện phát ra dòng điện không ổn định và thường tập trung trong thời gian ngắn nên khó có thể khai thác nguồn năng lượng này.
vậy mình nghĩ chắc phải nuôi rất nhiều với lượng điện phát ra cũng phải nhanh mới thu đủ ấy bạn.
Mình nghĩ phương pháp này không khả thi vì dòng điện phát ra là lớn nhưng chỉ tồn tại trong thời gian ngắn ( kiểu như sấm sét) nên việc sử dụng lươn điện là không hợp lí.
Mình nghĩ vấn đề dùng lươn điện để tạo ra nguồn điện không khả thi cho lắm bởi vì phải tập hợp rất nhiều con lươn điện mới tạo ra được dòng điện nhưng không tạo ra dòng điện cần thiết mà con người mong muốn.
cảm ơn bạn đã chia sẽ. theo ý kiến của mình thì việc tạo ra dòng điện bằng lươn điện thì theo minh nghĩ rằng sẽ không hiệu quả bởi vì sẽ cung cấp một lượng điện không đủ với nhu cầu của con người
Ý tưởng khá thú vị.
chắc phải bỏ Độ Mixi vào để năng suất hơn quá :))
Bài viết của bạn khá thú vị. Tuy nhiên, theo mình thì khi áp dụng ý tưởng này không được khả thi cho lắm
Đầu tiên, xung điện không ổn định: trước hết, điện từ lươn không liên tục, mà chỉ được phóng ra khi nào chúng thấy cần thiết. Xung điện của lươn được ước tính chỉ kéo dài 2/1.000 giây, theo New York Times.
Một khu trưng bày các loài cá ở Nhật Bản từng tận dụng đặc trưng của lươn điện để thắp sáng cây thông Giáng sinh, bằng cách nối cây thông với một bể chứa lươn điện. Lươn điện vốn “cảm nhận” xung quanh bằng cách tạo ra điện trường. Khi lươn di chuyển trong bể, điện trường cũng di chuyển và tạo ra dòng điện khiến bóng đèn mắc trên cây lóe sáng.
Một khu trưng bày các loài cá ở Nhật Bản từng thắp sáng cây thông Giáng sinh bằng cách nối với một bể chứa lươn điện
Dễ thấy, ví dụ trên chỉ tận dụng điện trường của lươn điện, chứ chưa chế ngự được dòng điện mà chúng phóng ra. Nhưng giả sử rằng chúng ta có cách để thu dòng điện, đây cũng khó trở thành nguồn điện hiệu quả, tiết kiệm.
Hiệu suất thấp: Lươn điện phát điện được là nhờ năng lượng từ thức ăn. Điện của chúng không phải miễn phí, tự nhiên mà có. Vì vậy tổng chi phí đầu vào để có được điện năng phải bao gồm các quy trình nông nghiệp, công nghiệp cần thiết để tạo ra thức ăn cho chúng. Và chúng cũng không thật sự đạt hiệu suất cao trong việc phát điện, theo tiến sĩ David LaVan từ Viện Tiêu chuẩn và Kỹ thuật Quốc gia Mỹ (NIST), trên chương trình hỏi đáp khoa học The Naked Scientists được phát trên đài BBC (Anh) và ABC (Australia).
“Chúng chỉ chuyển được khoảng 15% năng lượng từ thức ăn thành điện trong điều kiện tự nhiên lý tưởng nhất”, tiến sĩ LaVan cho biết.
Hiệu suất đó sẽ giảm đi nếu bạn nuôi chúng trong bể tại gia, vì việc nuôi chúng ngoài môi trường tự nhiên sẽ tốn thêm năng lượng. Đó là năng lượng, chi phí để giữ ấm, làm sạch bể nước, cũng như mang thức ăn đến để nuôi chúng.
“Các tấm pin mặt trời thương mại mà bạn thấy trên mái nhà có hiệu suất chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành điện năng đạt 15%. Những vật liệu điện mặt trời mới có thể có hiệu suất gấp đôi”, ông LaVan nói.
Như vậy, dù lươn điện hoàn toàn là nguồn năng lượng tái tạo vì chúng luôn có thể sinh sản, chúng sẽ không tiết kiệm so với dạng năng lượng tái tạo khác như điện mặt trời. Vì vậy, nếu muốn chuyển sang năng lượng tái tạo, tốt hơn hết, bạn chớ nên đầu tư vào bể chứa lươn cũng như các loại thức ăn cho chúng, mà vẫn nên giữ nguyên giải pháp dùng pin mặt trời.
Trên thực tế, điện do chúng phóng ra có sự tương đồng với vô số dòng điện nhỏ mà não của bạn tạo ra. Chẳng hạn, khi bạn nhấn vào bài viết này, một luồng điện rất yếu đã phát ra ở đâu đó trong não của bạn, đi theo các neuron ra lệnh cho cơ tay của bạn cử động. Hiện tượng đó được gọi là action potential (tạm dịch: điện thế tác động). Tương tự, các tế bào của lươn điện cũng tạo được “action potential”, trở thành các “cục pin” với điện áp rất yếu. Nhưng ở lươn điện, các tế bào có thể nhận lệnh phát điện đồng thời, biến con lươn thành vô số nhiều cục pin yếu nhưng xếp cạnh nhau, nhờ vậy tạo ra điện áp lớn lên tới 600-800 volt như đề cập ở trên.
Tuy khó tận dụng được lươn điện, chúng ta vẫn có thể hy vọng sẽ có nhiều “tia sáng” lóe lên trong các phòng lab, tìm ra những thiết kế mới lấy cảm hứng từ loài vật kỳ thú này.
Theo mình thì rất khó để thực hiện ý tưởng này, mình có suy nghĩ được 3 lý do chính:
Như bạn phía trên đã nói thì lươn điện phát ra nguồn điện không ổn định và chỉ tồn tại trong thời gian ngắn.
Thứ 2 là nguồn điện lươn điện phóng ra có mật độ dòng và áp lớn trong thời gian ngắn nên khi đó khó cho các bộ inverter để đo dòng và chuyển thành điện có tính chất như ta mong muốn.
Thứ 3 là môi trường nuôi dưỡng sẽ có thể gây nguy hiểm nếu có 1 sự cố nhỏ xảy ra, bởi các động vật không như các loại máy móc mà ta có thể kiểm soát dễ dàng, nhất khi khi các loài vật bị bệnh hoặc có biểu hiện bất thường, và đặc biệt là loài lươn này.
Ý tưởng hay nhưng mình nghĩ nó không khả thi