“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

Phó Thủ tướng Thường trực Phạm Gia Túc: Đánh giá thực chất tiến độ các công trình trọng điểm

Phó Thủ tướng Thường trực Phạm Gia Túc: Đánh giá thực chất tiến độ các công trình trọng điểm

Sáng 1/10, Ủy viên Bộ Chính trị, Phó Thủ tướng Thường trực Chính phủ Phạm Gia Túc chủ trì Phiên họp thứ nhất của Ban Chỉ đạo các công trình trọng điểm trong lĩnh vực công thương và xây dựng, kết nối trực tuyến với điểm cầu tại UBND một số tỉnh, thành phố.


PTC2 hoàn thành đợt cao điểm bảo dưỡng lưới truyền tải điện

PTC2 hoàn thành đợt cao điểm bảo dưỡng lưới truyền tải điện

Sau 7 ngày huy động 100% nhân viên vận hành tập trung kiểm tra, bảo dưỡng thiết bị tại các trạm biến áp, Công ty Truyền tải điện 2 (PTC2) đã hoàn thành đợt cao điểm củng cố lưới điện, chủ động bảo đảm vận hành an toàn trong mùa mưa bão.


Thủy điện Trị An tăng lưu lượng xả tràn từ 13 giờ ngày 1/10

Thủy điện Trị An tăng lưu lượng xả tràn từ 13 giờ ngày 1/10

Theo Thông báo số 2032/TB-TĐTA ngày 1/10/2026, Công ty Thủy điện Trị An sẽ tăng lưu lượng nước xả qua đập tràn theo hai đợt trong chiều cùng ngày nhằm điều tiết hồ chứa, bảo đảm an toàn công trình và khu vực hạ du.


Tổng giám đốc EVNCPC Ngô Tấn Cư thăm hỏi gia đình CBCNV mắc bệnh hiểm nghèo

Tổng giám đốc EVNCPC Ngô Tấn Cư thăm hỏi gia đình CBCNV mắc bệnh hiểm nghèo

Ông Ngô Tấn Cư – Thành viên HĐTV, Tổng giám đốc Tổng công ty Điện lực miền Trung (EVNCPC) vừa đến thăm hỏi, động viên và trao 30 triệu đồng hỗ trợ gia đình anh Hồ Xuân Trâm – Phó Trưởng phòng Pháp chế Công ty Điện lực Đà Nẵng (PC Đà Nẵng) đang điều trị bệnh hiểm nghèo. Trong đó, EVNCPC hỗ trợ 20 triệu đồng, cá nhân ông Ngô Tấn Cư hỗ trợ 10 triệu đồng, nhằm chia sẻ khó khăn với gia đình anh.