“Chiếc lá” năng lượng mặt trời: Cách mạng trong sản xuất điện lấy cảm hứng từ thiên nhiên

22/08/2023 - 11:11 (GMT+7)

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Imperial College London đã phát triển một thiết kế lá quang điện (PV-leaf) mới, hiệu suất cao hơn một số công nghệ truyền thống, vừa có khả năng sản xuất điện, năng lượng nhiệt và cả nước.

PV-leaf có hiệu suất năng lượng cao hơn các công nghệ truyền thống

Các tế bào quang điện trước đây thường có hiệu suất không cao lắm, chỉ có 10-25% năng lượng mặt trời được chuyển thành điện năng, phần còn lại không sử dụng được có thể làm nóng các tế bào quang điện.

Để làm mát các tế bào quang điện, người ta thường sử dụng những phương pháp tản nhiệt chủ động bằng dòng nước hoặc không khí, làm cho thiết bị thêm cồng kềnh, và cần có thêm thiết bị thủy lực để làm mát. Như vậy cũng khiến tăng chi phí, và tiêu thụ điện ký sinh làm giảm lượng điện sản xuất được. 

Cũng có thể sử dụng các phương pháp tản nhiệt thụ động, tuy đơn giản nhưng lại không hiệu quả như phương pháp chủ động.

Mới đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học Imperial College London đã tìm cách thiết kế lại công nghệ PV để có thể vừa phát điện, nhiệt và cả nước sạch, đồng thời lại có hiệu suất điện cao hơn. 

Các nhà khoa học đã học hỏi cơ chế từ những chiếc lá cây. Công nghệ mới này được đặt tên là lá năng lượng mặt trời (PV-leaf) và được tạo ra từ các vật liệu giá rẻ.

Lá cây là một cấu trúc tuyệt vời, gồm có nhiều lớp và cấu trúc khác nhau, cho phép nó vận chuyển nước từ rễ lên lá - được gọi là sự thoát hơi nước của cây. Sự thoát hơi nước giúp làm mát lá và hỗ trợ quá trình quang hợp. Các nhà khoa học đã sử dụng cấu trúc này và tạo ra PV-leaf, cũng có thể bắt chước quá trình thoát hơi nước. 

Lá PV được làm từ các sợi tự nhiên đưa nước (không cần bơm) từ một bể chứa nước riêng lên khắp bề mặt tế bào năng lượng mặt trời và bốc hơi. Hơi nước và nhiệt thải sau đó có thể được thu gom trong một hệ thống thông minh, gọn gàng, có thể giúp tản nhiệt hiệu quả cho các tế bào quang điện với chi phí phải chăng.

Giáo sư Christos Markides, Trưởng phòng Thí nghiệm Quá trình năng lượng sạch cho biết: “Việc triển khai thiết kế này có thể giúp đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu, đồng thời giải quyết hai thách thức cấp bách: đó là nhu cầu năng lượng và nước ngọt”.

Thiết kế lá mới này có thể giúp sản xuất thêm hơn 40 tỷ mét khối nước ngọt mỗi năm, mà lại không cần phải sử dụng các thiết bị đắt tiền như vật liệu xốp, quạt, bộ điều khiển và bơm như trong các hệ thống thông thường.


Mạnh Tiến (Lược dịch theo iflscience.com) 22/08/2023 - 11:11 (GMT+7)
Share

Kết luận số 14 của Bộ Chính trị về bảo đảm nguồn cung, giá nhiên liệu trong tình hình mới

Kết luận số 14 của Bộ Chính trị về bảo đảm nguồn cung, giá nhiên liệu trong tình hình mới

Thay mặt Bộ Chính trị, Ủy viên Bộ Chính trị, Thường trực Ban Bí thư Trần Cẩm Tú vừa ký ban hành Kết luận số 14-KL/TW ngày 20/3/2026 về bảo đảm nguồn cung, giá nhiên liệu ổn định trong tình hình mới.


Lãnh đạo EVN cùng 650 cán bộ, nhân viên EVN hưởng ứng, tham gia Giải chạy Giờ Trái đất 2026

Lãnh đạo EVN cùng 650 cán bộ, nhân viên EVN hưởng ứng, tham gia Giải chạy Giờ Trái đất 2026

Sáng 21/3, Phó Tổng giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) Ngô Sơn Hải và 650 cán bộ, nhân viên EVN đã tham gia Giải chạy hưởng ứng "Toàn dân sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả và hưởng ứng Chiến dịch Giờ Trái đất năm 2026". Chương trình do Bộ Công Thương tổ chức tại Không gian sáng tạo Văn hóa Tây Hồ, quận Tây Hồ, Hà Nội.


CBNV EVN sôi nổi trên đường chạy "Sáng tạo Xanh - Tương lai Xanh"

CBNV EVN sôi nổi trên đường chạy "Sáng tạo Xanh - Tương lai Xanh"

Có mặt từ sớm, hào hứng “check-in” và cùng sải bước trên đường chạy để lan tỏa thông điệp “Sáng tạo xanh – Tương lai xanh”, cán bộ, nhân viên EVN đã tham gia sôi nổi, góp phần làm nên thành công của Giải chạy hưởng ứng phong trào Toàn dân sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả và Chiến dịch Giờ Trái đất năm 2026.


CBNV EVN sôi nổi trên đường chạy "Sáng tạo Xanh - Tương lai Xanh"

CBNV EVN sôi nổi trên đường chạy "Sáng tạo Xanh - Tương lai Xanh"

Có mặt từ sớm, hào hứng “check-in” và cùng sải bước trên đường chạy để lan tỏa thông điệp “Sáng tạo xanh – Tương lai xanh”, cán bộ, nhân viên EVN đã tham gia sôi nổi, góp phần làm nên thành công của Giải chạy hưởng ứng phong trào Toàn dân sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả và Chiến dịch Giờ Trái đất năm 2026.


Lễ phát động và Giải chạy "Toàn dân sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả và hưởng ứng Chiến dịch Giờ Trái đất năm 2026"

Lễ phát động và Giải chạy "Toàn dân sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả và hưởng ứng Chiến dịch Giờ Trái đất năm 2026"

Sáng ngày 21/3, Bộ Công Thương tổ chức Lễ phát động và Giải chạy "Toàn dân sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả và hưởng ứng Chiến dịch Giờ Trái đất năm 2026" tại Không gian Văn hoá Sáng tạo Tây Hồ, phường Tây Hồ, Thành phố Hà Nội.