“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

Quyền Bộ trưởng Bộ Công Thương Lê Mạnh Hùng: Phải bảo đảm cung ứng điện Tết Bính Ngọ an toàn, ổn định, tin cậy trong mọi tình huống

Quyền Bộ trưởng Bộ Công Thương Lê Mạnh Hùng: Phải bảo đảm cung ứng điện Tết Bính Ngọ an toàn, ổn định, tin cậy trong mọi tình huống

Quyền Bộ trưởng Bộ Công Thương Lê Mạnh Hùng yêu cầu Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) và Công ty TNHH MTV Vận hành Hệ thống điện và Thị trường điện Quốc gia (NSMO) tiếp tục quán triệt nghiêm chỉ đạo của Chính phủ, chủ động xây dựng kịch bản vận hành linh hoạt, bảo đảm hệ thống điện quốc gia an toàn, ổn định, tin cậy dịp Tết Bính Ngọ 2026 và các sự kiện lớn đầu năm.


EVNHANOI trực 24/24h, bảo đảm điện Thủ đô dịp tết Bính Ngọ 2026

EVNHANOI trực 24/24h, bảo đảm điện Thủ đô dịp tết Bính Ngọ 2026

Nhằm bảo đảm điện an toàn, liên tục dịp tết Bính Ngọ 2026, EVNHANOI triển khai trực vận hành 24/24h, tăng kiểm tra lưới, chủ động nguồn, nhân lực và vật tư dự phòng.


EVN triển khai các giải pháp chuẩn bị đảm bảo cung cấp điện dịp Tết Bính Ngọ

EVN triển khai các giải pháp chuẩn bị đảm bảo cung cấp điện dịp Tết Bính Ngọ

Nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng điện trong dịp Tết Nguyên đán Bính Ngọ, EVN kích hoạt đồng loạt nhiều giải pháp từ sớm - từ xa, bảo đảm hệ thống vận hành an toàn - ổn định, phục vụ tốt nhu cầu sinh hoạt và các hoạt động hoạt động sản xuất trên cả nước.


EVN triển khai các giải pháp chuẩn bị đảm bảo cung cấp điện dịp Tết Bính Ngọ

EVN triển khai các giải pháp chuẩn bị đảm bảo cung cấp điện dịp Tết Bính Ngọ

Nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng điện trong dịp Tết Nguyên đán Bính Ngọ, EVN kích hoạt đồng loạt nhiều giải pháp từ sớm - từ xa, bảo đảm hệ thống vận hành an toàn - ổn định, phục vụ tốt nhu cầu sinh hoạt và các hoạt động hoạt động sản xuất trên cả nước.


Lãnh đạo EVN kiểm tra công tác chuẩn bị đảm bảo điện Tết Bính Ngọ 2026

Lãnh đạo EVN kiểm tra công tác chuẩn bị đảm bảo điện Tết Bính Ngọ 2026

Kiểm tra tại một số đơn vị thuộc Tổng công ty Điện lực TP Hà Nội và Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia vào chiều 9/2, lãnh đạo EVN đánh giá cao sự chủ động, nghiêm túc của các đơn vị này trong việc xây dựng và triển khai các phương án đảm bảo điện từ rất sớm.