“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

Tổng giám đốc EVN Nguyễn Anh Tuấn trao đổi với học viên lớp cán bộ quản lý cấp 2 khu vực miền Nam

Tổng giám đốc EVN Nguyễn Anh Tuấn trao đổi với học viên lớp cán bộ quản lý cấp 2 khu vực miền Nam

Ngày 5/11, tại TP Hồ Chí Minh, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) tổ chức lễ bế giảng lớp đào tạo cán bộ quản lý cấp 2 khu vực miền Nam (Elite MBA khóa 11) năm 2026. Tổng giám đốc EVN Nguyễn Anh Tuấn tham dự và chia sẻ kiến thực thực tế với học viên trong khuôn khổ chương trình.


EVN làm việc với Công ty Nhiệt điện Nghi Sơn về kế hoạch sản xuất điện mùa khô 2027

EVN làm việc với Công ty Nhiệt điện Nghi Sơn về kế hoạch sản xuất điện mùa khô 2027

Ngày 6/11, tại Công ty Nhiệt điện Nghi Sơn (tỉnh Thanh Hoá), Thành viên Hội đồng thành viên Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) - ông Đinh Thế Phúc chủ trì buổi làm việc về công tác chuẩn bị nhiên liệu, sửa chữa thiết bị và kế hoạch vận hành Nhà máy Nhiệt điện Nghi Sơn trong mùa khô năm 2027.


Phó Tổng giám đốc EVN Nguyễn Đình Phước tiếp và làm việc với Ngân hàng Đầu tư hạ tầng châu Á

Phó Tổng giám đốc EVN Nguyễn Đình Phước tiếp và làm việc với Ngân hàng Đầu tư hạ tầng châu Á

Chiều 5/11, tại Hà Nội, Phó Tổng giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) Nguyễn Đình Phước tiếp và làm việc với đoàn công tác Ngân hàng Đầu tư hạ tầng châu Á (AIIB), trao đổi về tình hình hợp tác, cùng định hướng mở rộng hợp tác tài chính, hỗ trợ kỹ thuật trong lĩnh vực năng lượng.


EVN kiểm tra công tác đầu tư xây dựng và vận hành trạm biến áp kỹ thuật số tại EVNHANOI

EVN kiểm tra công tác đầu tư xây dựng và vận hành trạm biến áp kỹ thuật số tại EVNHANOI

Chiều 5/11, Phó Tổng giám đốc EVN Nguyễn Tài Anh kiểm tra công tác đầu tư xây dựng và vận hành các trạm biến áp 110kV Phùng Xá, Nhật Tân của Tổng công ty Điện lực TP Hà Nội (EVNHANOI). Đây là hai công trình được EVN giao thí điểm ứng dụng kỹ thuật số từ năm 2021.