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

Lãnh đạo TKV và EVN tham gia đoàn công tác tại Indonesia, tăng cường hợp tác nhằm bảo đảm nguồn than cho sản xuất điện

Lãnh đạo TKV và EVN tham gia đoàn công tác tại Indonesia, tăng cường hợp tác nhằm bảo đảm nguồn than cho sản xuất điện

Trong hai ngày 31/3 và 1/4, đoàn công tác của Tập đoàn Công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam (TKV) và Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã làm việc tại Indonesia với các đối tác cung cấp than lớn, đồng thời khảo sát thực tế tại một số mỏ và cảng than trọng điểm. Chương trình nhằm tăng cường phối hợp trong việc nhập khẩu than phục vụ các nhà máy nhiệt điện.


EVNHCMC chăm lo sức khỏe người lao động trong cao điểm nắng nóng 2026

EVNHCMC chăm lo sức khỏe người lao động trong cao điểm nắng nóng 2026

Trước diễn biến nắng nóng diện rộng tại TP. Hồ Chí Minh, Tổng công ty Điện lực TP.HCM (EVNHCMC) đã chỉ đạo các đơn vị trực thuộc triển khai đồng bộ giải pháp bảo vệ sức khỏe người lao động, đồng thời đảm bảo an toàn, liên tục trong hoạt động sản xuất – kinh doanh điện.


Công văn số 565-CV/ĐU ngày 02/4/2026: Định hướng tuyên truyền miệng tháng 4/2026 và quán triệt, triển khai một số văn bản

Công văn số 565-CV/ĐU ngày 02/4/2026: Định hướng tuyên truyền miệng tháng 4/2026 và quán triệt, triển khai một số văn bản

Thực hiện chỉ đạo của Đảng ủy Tập đoàn Điện lực Việt Nam tại văn bản số 565-CV/ĐU ngày 02/4/2026 về việc định hướng tuyên truyền miệng tháng 4/2026 và quán triệt, triển khai một số văn bản, Trung tâm Truyền thông và Thông tin Điện lực đăng tải các văn bản của Đảng, để tuyên truyền sâu rộng trong Tập đoàn Điện lực Việt Nam.


EVN tăng cường năng lực ứng phó thiên tai, giữ vững an toàn hệ thống điện

EVN tăng cường năng lực ứng phó thiên tai, giữ vững an toàn hệ thống điện

Trước diễn biến thiên tai ngày càng cực đoan, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) tiếp tục phát huy kinh nghiệm từ thực tiễn phòng, chống bão lũ năm 2025, chủ động triển khai đồng bộ các giải pháp ứng phó và tìm kiếm cứu nạn, bảo đảm an toàn cho hệ thống điện trong năm 2026.


PTC2 đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ, UAV trong quản lý vận hành lưới truyền tải

PTC2 đẩy mạnh ứng dụng khoa học công nghệ, UAV trong quản lý vận hành lưới truyền tải

Ngày 2/4 tại Đà Nẵng, Tổng giám đốc Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia (EVNNPT) Trương Hữu Thành làm việc với Công ty Truyền tải điện 2 (PTC2) về ứng dụng khoa học công nghệ trong quản lý vận hành, trong đó đặc biệt nhấn mạnh vai trò trí tuệ nhân tạo, thiết bị bay không người lái (UAV) nhằm nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống điện truyền tải.