“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

Hà Nội từng bước hiện thực hóa mục tiêu phát triển năng lượng bền vững, an toàn và hiệu quả

Hà Nội từng bước hiện thực hóa mục tiêu phát triển năng lượng bền vững, an toàn và hiệu quả

Triển khai các chỉ đạo của Chính phủ tại Chỉ thị số 09/CT-TTg và Chỉ thị số 10/CT-TTg về sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả, Tổng công ty Điện lực thành phố Hà Nội (EVNHANOI) đang đẩy mạnh tuyên truyền, hỗ trợ khách hàng thay đổi thói quen sử dụng điện, đồng thời khuyến khích phát triển mô hình “tự sản - tự tiêu”.


Tăng tốc phát triển điện mặt trời mái nhà tại miền Bắc

Tăng tốc phát triển điện mặt trời mái nhà tại miền Bắc

Nhằm cụ thể hóa chỉ thị của Thủ tướng Chính phủ về sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả, Tổng công ty Điện lực miền Bắc (EVNNPC) đang đẩy mạnh tuyên truyền, vận động người dân và doanh nghiệp đầu tư điện mặt trời mái nhà, qua đó khai thác tốt hơn nguồn năng lượng tại chỗ.


Thúc tiến độ, vững nhịp thi công xuyên Lễ 30/4 – 1/5 trên các công trường điện phía Nam

Thúc tiến độ, vững nhịp thi công xuyên Lễ 30/4 – 1/5 trên các công trường điện phía Nam

Trong các ngày từ 29/4 - 1/5, lãnh đạo Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) và các đơn vị thành viên đã trực tiếp có mặt tại tất cả các công trường lưới điện 110kV đang thi công xuyên lễ trên địa bàn các tỉnh phía Nam để thăm hỏi, động viên cán bộ, kỹ sư, người lao động EVNSPC và các nhà thầu làm việc xuyên kỳ nghỉ lễ.


Vĩnh Long đa dạng hình thức tuyên truyền tiết kiệm điện

Vĩnh Long đa dạng hình thức tuyên truyền tiết kiệm điện

Công ty Điện lực (PC) Vĩnh Long chú trọng công tác tuyên truyền, vận động người dân và doanh nghiệp sử dụng điện tiết kiệm, hiệu quả trong mùa nắng nóng.


Phó Tổng giám đốc EVN Nguyễn Đình Phước tiếp và làm việc với Ngân hàng Phát triển Châu Á (ADB)

Phó Tổng giám đốc EVN Nguyễn Đình Phước tiếp và làm việc với Ngân hàng Phát triển Châu Á (ADB)

Chiều 4/5, tại Hà Nội, Phó Tổng giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) Nguyễn Đình Phước có buổi tiếp và làm việc với đoàn công tác của Ngân hàng Phát triển Châu Á (ADB).