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

EVN và tỉnh An Giang phối hợp phát triển hạ tầng điện phục vụ APEC 2027

EVN và tỉnh An Giang phối hợp phát triển hạ tầng điện phục vụ APEC 2027

Ngày 27/7, tại tỉnh An Giang, Phó Chủ tịch Thường trực UBND tỉnh Nguyễn Thanh Phong đã làm việc với Phó Tổng giám đốc EVN Ngô Sơn Hải về công tác cung cấp điện, đầu tư xây dựng lưới điện trên địa bàn tỉnh; đồng thời bàn giải pháp đẩy nhanh tiến độ các dự án điện trọng điểm phục vụ Hội nghị Cấp cao APEC 2027.


Toàn văn phát biểu của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tại Hội nghị toàn quốc quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết Hội nghị Trung ương 3

Toàn văn phát biểu của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tại Hội nghị toàn quốc quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết Hội nghị Trung ương 3

Sáng 29/7, Bộ Chính trị tổ chức Hội nghị toàn quốc nghiên cứu, học tập, quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết Hội nghị lần thứ ba Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XIV. Xin trân trọng giới thiệu toàn văn bài phát biểu chỉ đạo của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tại Hội nghị toàn quốc nghiên cứu, học tập, quán triệt và triển khai thực hiện các Nghị quyết, Kết luận, Quy định của HNTW 3.


Hơn 5.580 đảng viên EVN tham gia Hội nghị toàn quốc quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết Hội nghị Trung ương 3

Hơn 5.580 đảng viên EVN tham gia Hội nghị toàn quốc quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết Hội nghị Trung ương 3

Sáng 29/7, Ban Bí thư Trung ương Đảng tổ chức Hội nghị toàn quốc nghiên cứu, học tập, quán triệt và triển khai thực hiện Nghị quyết Hội nghị lần thứ ba Ban Chấp hành Trung ương Đảng khoá XIV. Đảng bộ EVN có 118 điểm cầu với hơn 5.580 đảng viên tham gia.


Đổi mới hoạt động công đoàn theo hướng xây dựng mô hình phù hợp cho từng đơn vị

Đổi mới hoạt động công đoàn theo hướng xây dựng mô hình phù hợp cho từng đơn vị

Sau 5 năm triển khai Nghị quyết số 02-NQ/TW ngày 12/6/2021 của Bộ Chính trị về đổi mới tổ chức và hoạt động của Công đoàn Việt Nam trong tình hình mới, Công đoàn Điện lực Việt Nam đã ghi nhận nhiều chuyển biến trong phương thức hoạt động, nâng cao vai trò đại diện, chăm lo và bảo vệ quyền, lợi ích hợp pháp, chính đáng của đoàn viên, người lao động. Hội nghị sơ kết là dịp nhìn lại những kết quả đạt được, đánh giá những vấn đề đặt ra và xác định các nhiệm vụ, giải pháp nhằm tiếp tục xây dựng tổ chức công đoàn vững mạnh, đáp ứng yêu cầu trong giai đoạn mới.


Công đoàn Điện lực Việt Nam: Hiệu quả thực tiễn từ sự đổi mới phương thức hoạt động

Công đoàn Điện lực Việt Nam: Hiệu quả thực tiễn từ sự đổi mới phương thức hoạt động

6 tháng đầu năm 2026 ghi dấu sự đổi mới trong phương thức hoạt động của Công đoàn Điện lực Việt Nam (ĐLVN). Công tác chăm lo đoàn viên, người lao động được triển khai theo hướng bám sát điều kiện thực tế, gắn với đối thoại, thi đua, an toàn vệ sinh lao động và chuyển đổi số, góp phần đồng hành cùng người lao động hoàn thành nhiệm vụ bảo đảm cung ứng điện của Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN).