Máy phát kiểu nhiệt điện mới liên tục tạo ra điện cả ngày lẫn đêm

21/04/2023 - 17:39 (GMT+7)

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một máy phát điện kiểu nhiệt điện mới (TEG) có thể liên tục tạo ra điện bằng cách sử dụng nhiệt từ mặt trời và một phần tử bức xạ giải phóng nhiệt vào không khí, mà không cần bất kỳ bộ phận chuyển động nào. Do hoạt động được cả ngày lẫn đêm, TEG mới có thể cung cấp nguồn điện đáng tin cậy cho các thiết bị điện tử nhỏ như các cảm biến ngoài trời.

Trưởng nhóm nghiên cứu Jing Liu từ Đại học Jimei, Trung Quốc cho biết: “Các nguồn năng lượng truyền thống như pin có dung lượng hạn chế và cần phải thay thế hoặc sạc lại thường xuyên, rất bất tiện và không bền vững. Thiết kế TEG mới này có thể cung cấp giải pháp năng lượng bền vững và liên tục cho các thiết bị nhỏ, giải quyết các hạn chế của những nguồn năng lượng truyền thống như pin. Công nghệ TEG mới có thể tác động đến nhiều ứng dụng, từ cảm biến từ xa đến thiết bị điện tử có thể đeo được, thúc đẩy cách tiếp cận bền vững và thân thiện với môi trường hơn để cung cấp năng lượng cho cuộc sống hàng ngày của chúng ta."

Thiết bị máy phát nhiệt điện tự cung cấp năng lượng mới. Ảnh: Haoyuan Cai, Đại học Jimei

Tăng cường hiệu suất TEG

Khi một vật liệu nhiệt điện bị chênh lệch nhiệt độ, các electron sẽ di chuyển từ phần nóng sang phần lạnh, tạo ra dòng điện. Trước đây tuy đã có các máy phát điện kiểu nhiệt điện TEG dựa trên hiện tượng này, nhưng chúng có xu hướng tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ không ổn định và không tạo ra đủ điện năng để sử dụng.

Để giải quyết những hạn chế này, các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại TEG mới, sử dụng một bộ phận gọi là bộ hấp thụ năng lượng mặt trời băng thông siêu rộng (UBSA) để thu ánh sáng mặt trời, làm nóng một bên của máy phát điện. Đồng thời, một thành phần khác được gọi là cực phát làm mát bức xạ phẳng (RCE) giúp giải phóng nhiệt để làm mát mặt còn lại. Cả UBSA và RCE đều có thể được áp vào các vật liệu nền linh hoạt, và có thể cung cấp điện cho các thiết bị đeo được.

(a) TEG tự cung cấp năng lượng có thể sản xuất điện vào cả những ngày quang đãng và nhiều mây. (b) Công suất định mức do thiết bị tạo ra trong ba điều kiện khác nhau. Ảnh: Haoyuan Cai, Đại học Jimei

 

Do công suất sưởi ấm của UBSA lớn hơn đáng kể so với công suất làm mát của RCE dưới cường độ ánh sáng mặt trời bình thường, nên các nhà nghiên cứu đã đặt RCE trên một UBSA có diện tích lớn hơn. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào toàn bộ thiết bị, các phần không bị che khuất của UBSA sẽ hấp thụ năng lượng mặt trời để nóng lên trong khi RCE phía trên bắt đầu nguội đi. Sự kết hợp giữa sưởi ấm và làm mát tạo ra chênh lệch nhiệt độ và sinh ra điện năng.

Vào ban đêm hoặc những ngày nhiều mây, chênh lệch nhiệt độ giảm đáng kể do không có ánh nắng chiếu trực tiếp. Tuy nhiên, vẫn có sự chênh lệch nhiệt độ nhất định và có thể được tận dụng để tạo ra điện, mặc dù hiệu suất thấp hơn so với ngày nắng.

Qua thí nghiệm, thiết bị đạt được điện áp đầu ra cực đại là 166,2 mV trong điều kiện ban ngày quang đãng, đủ để cấp nguồn cho một cảm biến hoặc thiết bị nhỏ. Trong điều kiện ban đêm quang đãng và ban ngày nhiều mây, nó tạo ra 14,7mV và 95mV tương ứng.

Các nhà nghiên cứu hiện đang làm việc để tối ưu hóa hơn nữa hiệu quả, độ bền và khả năng mở rộng của thiết bị, đồng thời lên kế hoạch kiểm tra độ ổn định và độ tin cậy lâu dài của thiết bị trong các điều kiện khác nhau. Họ cũng muốn khám phá tiềm năng sản xuất hàng loạt với chi phí hợp lý và cải thiện hiệu suất của thiết bị cũng như khả năng thích ứng với các ứng dụng khác nhau.


Mạnh Tiến (Theo Techxplore.com) 21/04/2023 - 17:39 (GMT+7)
Share

Phó Tổng giám đốc EVN Ngô Sơn Hải làm việc với Tham tán Thương mại Israel tại Việt Nam

Phó Tổng giám đốc EVN Ngô Sơn Hải làm việc với Tham tán Thương mại Israel tại Việt Nam

Sáng 6/2, tại Hà Nội, Phó Tổng giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) Ngô Sơn Hải tiếp và làm việc với ông Chen Peretz - Tham tán Thương mại, Văn phòng Kinh tế và Thương mại Israel tại Việt Nam.


Năm 2025, EVN tiếp tục vượt kế hoạch công tác đầu tư xây dựng

Năm 2025, EVN tiếp tục vượt kế hoạch công tác đầu tư xây dựng

Trong năm 2025, công tác đầu tư xây dựng của toàn Tập đoàn Điện lực Việt Nam tiếp tục đạt nhiều kết quả nổi bật, ghi dấu năm thứ hai liên tiếp vượt kế hoạch, với giá trị giải ngân đứng đầu trong khối doanh nghiệp nhà nước. Đây là tiền đề quan trọng để EVN tiếp tục triển khai các nhiệm vụ trọng tâm năm 2026 và giai đoạn tiếp theo.


Năm 2025, EVN tiếp tục vượt kế hoạch công tác đầu tư xây dựng

Năm 2025, EVN tiếp tục vượt kế hoạch công tác đầu tư xây dựng

Trong năm 2025, công tác đầu tư xây dựng của toàn Tập đoàn Điện lực Việt Nam tiếp tục đạt nhiều kết quả nổi bật, ghi dấu năm thứ hai liên tiếp vượt kế hoạch, với giá trị giải ngân đứng đầu trong khối doanh nghiệp nhà nước. Đây là tiền đề quan trọng để EVN tiếp tục triển khai các nhiệm vụ trọng tâm năm 2026 và giai đoạn tiếp theo.


EVN Partnership Meeting 2026: Hội tụ niềm tin, chung tầm nhìn dài hạn cho sự phát triển ngành Điện Việt Nam

EVN Partnership Meeting 2026: Hội tụ niềm tin, chung tầm nhìn dài hạn cho sự phát triển ngành Điện Việt Nam

Ngày 6/2, tại Hà Nội, Tập đoàn Điện lực Việt Nam tổ chức EVN Partnership Meeting 2026. Sự kiện nhằm tăng cường gắn kết, tri ân các đối tác, cùng EVN chia sẻ tầm nhìn hợp tác vì sự phát triển nhanh, bền vững của ngành Điện Việt Nam.


EVN phấn đấu lọt top 500 doanh nghiệp lớn nhất thế giới

EVN phấn đấu lọt top 500 doanh nghiệp lớn nhất thế giới

Ngay sau khi Nghị quyết số 79-NQ/TW của Bộ Chính trị về phát triển kinh tế Nhà nước được ban hành, EVN đã xây dựng các kế hoạch triển khai và điều chỉnh lại toàn bộ chiến lược phát triển của Tập đoàn theo định hướng "dẫn dắt, mở đường", đồng thời phấn đấu lọt vào nhóm 500 doanh nghiệp lớn nhất thế giới.