“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

Mùa nắng nóng 2026: EVN triển khai đồng bộ nhiều giải pháp bảo đảm cung cấp điện, hướng dẫn tiết kiệm điện

Mùa nắng nóng 2026: EVN triển khai đồng bộ nhiều giải pháp bảo đảm cung cấp điện, hướng dẫn tiết kiệm điện

Trước diễn biến mùa nắng nóng năm 2026, EVN đã yêu cầu các Tổng công ty Điện lực triển khai đồng bộ nhiều giải pháp nhằm bảo đảm cung cấp điện an toàn, ổn định; đồng thời tăng cường chăm sóc khách hàng, tuyên truyền và hướng dẫn sử dụng điện tiết kiệm, hiệu quả.


Đưa vào vận hành máy biến áp AT7 Trạm 220kV Hà Đông, tăng năng lực cung cấp điện cho Hà Nội mùa nắng nóng

Đưa vào vận hành máy biến áp AT7 Trạm 220kV Hà Đông, tăng năng lực cung cấp điện cho Hà Nội mùa nắng nóng

Máy biến áp AT7 thuộc Dự án nâng công suất Trạm biến áp 220kV Hà Đông (Hà Nội) được Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia (EVNNPT), Công ty Truyền tải điện 1 (PTC1) phối hợp với Trung tâm Điều độ Hệ thống điện miền Bắc và các đơn vị liên quan đóng điện thành công sáng 24/5/2026.


Thị trường máy biến áp của Mỹ đang đối mặt với tình trạng thiếu hụt nguồn cung nghiêm trọng

Thị trường máy biến áp của Mỹ đang đối mặt với tình trạng thiếu hụt nguồn cung nghiêm trọng

Tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng máy biến áp điện đang cản trở việc mở rộng lưới điện khi các nhà đầu tư phải đối mặt với giá cả tăng vọt và thời gian chờ đợi lên đến 4 năm để có được các thiết bị quan trọng.


EVNSPC cùng khách hàng chung sức thực hiện Chỉ thị số 10

EVNSPC cùng khách hàng chung sức thực hiện Chỉ thị số 10

Nắng nóng cực đoan kéo dài đang tạo áp lực lớn lên hệ thống điện. Bám sát Chỉ thị số 10 của Thủ tướng Chính phủ, Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) đang cùng khách hàng tăng tốc triển khai các giải pháp tiết kiệm điện, điều chỉnh phụ tải và phát triển điện mặt trời mái nhà nhằm bảo đảm cung ứng điện an toàn, ổn định.


EVNSPC cùng khách hàng chung sức thực hiện Chỉ thị số 10

EVNSPC cùng khách hàng chung sức thực hiện Chỉ thị số 10

Nắng nóng cực đoan kéo dài đang tạo áp lực lớn lên hệ thống điện. Bám sát Chỉ thị số 10 của Thủ tướng Chính phủ, Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVNSPC) đang cùng khách hàng tăng tốc triển khai các giải pháp tiết kiệm điện, điều chỉnh phụ tải và phát triển điện mặt trời mái nhà nhằm bảo đảm cung ứng điện an toàn, ổn định.