Một trong những nhược điểm chính đối với các nguồn năng lượng tái tạo như gió và mặt trời là việc chúng ta không thể lưu trữ hiệu quả nguồn năng lượng dư thừa. Khi gió thổi mạnh, sẽ có quá nhiều năng lượng được truyền tải vào hệ thống lưới điện nhưng chúng ta lại không thể lưu trữ được nguồn năng lượng dư thừa đó.
Nhưng vào những ngày không có gió, chúng ta lại không thể tận dụng nguồn năng lượng dư thừa trước đó để sử dụng.
Tất nhiên đã có nhiều công ty năng lượng đang tìm kiếm giải pháp lưu trữ điện hiệu quả hơn. Ví dụ như Tesla đang xây dựng nhà máy lưu trữ điện bằng pin quy mô lớn. Mới đây nhất, các nhà nghiên cứu tại ĐH. Stanford cũng đã nghiên cứu thành công giải pháp sử dụng pin sinh học.
Ý tưởng của các nhà nghiên cứu là sử dụng các vi khuẩn để chuyển đổi nguồn năng lượng tái tạo dư thừa thành khí metan, có thể đốt cháy được khi cần thiết. Trong tự nhiên, vi sinh vật Methanococcus maripaludi thường tiêu thụ khí hydro, CO2 và thải ra khí metan.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng điện cực với nguồn cấp từ năng lượng tái tạo để tách nước và giải phóng các nguyên tử hydro. Những nguyên tử hydro sau đó sẽ trở thành nguồn thức ăn cho vi khuẩn. Chúng sau đó sẽ hấp thu khí CO2 trong không khí và giải phóng ra khí metan. Do là khí không hòa tan trong nước nên các nhà nghiên cứu có thể tìm cách nhốt và lưu trữ khí metan.
Vào thời điểm có nhu cầu điện năng cao nhất hoặc khi năng lượng tái tạo không đủ đáp ứng, khí metan sẽ được sử dụng như một nguồn nhiên liệu hóa thạch thay thế hiệu quả. Việc biến năng lượng tái tạo thành khí metan và rồi tạo ra CO2 khi đốt cháy có thể khiến nhiều người lo lắng nhưng thực tế không quá đáng lo.
Bởi khí metan này được tạo ra bằng cách hút CO2 từ khí quyển nên quá tình này sẽ giúp tạo ra carbon trung tính.
Ưu điểm của hệ thống lưu trữ điện năng này so với nhà máy lưu trữ điện bằng pin của Tesla là việc khí metan có thể được chuyển đổi thành điện năng sử dụng bằng chính hạ tầng hiện có và không phải xây dựng các nhà máy lưu trữ khổng lồ.
Hiện các nhà nghiên cứu vẫn đang tiếp tục hoàn thiện giải pháp lưu trữ điện năng này. Nhóm tin rằng, hệ thống này sẽ phát huy tính hiệu quả trên quy mô lớn.
Thật khó để khẳng định liệu điều này có thể giải quyết được lỗ hổng lớn nhất trong cách sử dụng và lưu trữ nguồn điện năng tái tạo hay không, tuy nhiên rõ ràng đây là một cách tiếp cận mới đáng hoan nghênh.
Tham khảo Engadget