“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

Nghị định quy định về ứng dụng khoa học, công nghệ và phát triển công nghiệp chế tạo trong lĩnh vực điện lực

Nghị định quy định về ứng dụng khoa học, công nghệ và phát triển công nghiệp chế tạo trong lĩnh vực điện lực

Ngày 4/9/2026, Chính phủ đã ban hành Nghị định số 344/2026/NĐ-CP quy định về ứng dụng khoa học, công nghệ và phát triển công nghiệp chế tạo trong lĩnh vực điện lực.


Ninh Bình chấp thuận EVNNPC đầu tư Trạm biến áp 220kV Đồng Văn

Ninh Bình chấp thuận EVNNPC đầu tư Trạm biến áp 220kV Đồng Văn

UBND tỉnh Ninh Bình vừa ban hành Quyết định số 3287/QĐ-UBND ngày 3/9/2026 chấp thuận Tổng công ty Điện lực miền Bắc (EVNNPC) là nhà đầu tư Dự án Trạm biến áp 220kV Đồng Văn và đường dây 220kV Đồng Văn rẽ Hà Đông - Phủ Lý. Dự án có tổng vốn đầu tư hơn 1.556 tỷ đồng, dự kiến hoàn thành và đóng điện trong quý IV/2027.


EVN và thành phố Huế thống nhất giải pháp phát triển hệ thống điện theo Quy hoạch điện VIII điều chỉnh

EVN và thành phố Huế thống nhất giải pháp phát triển hệ thống điện theo Quy hoạch điện VIII điều chỉnh

Chiều 7/9, tại trụ sở Tổng công ty Điện lực miền Trung (EVNCPC), UBND thành phố Huế và Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã có buổi làm việc về tình hình cung ứng điện, nhu cầu phát triển hạ tầng điện; đồng thời thống nhất các nội dung liên quan đến triển khai Quy hoạch điện VIII điều chỉnh trên địa bàn, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội của thành phố trong giai đoạn mới.


Thành phố Huế: Hiệu quả từ hệ thống điện mặt trời mái nhà

Thành phố Huế: Hiệu quả từ hệ thống điện mặt trời mái nhà

Không chỉ giảm chi phí tiền điện, nhiều hộ dân và cơ sở kinh doanh tại thành phố Huế đầu tư điện mặt trời mái nhà để chủ động nguồn điện khi xảy ra sự cố, mưa bão.