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

Làm rõ thông tin “sạt lở chân cột điện” tại đường dây 500kV Lào Cai - Vĩnh Yên

Làm rõ thông tin “sạt lở chân cột điện” tại đường dây 500kV Lào Cai - Vĩnh Yên

Trước thông tin phản ánh trên mạng xã hội và một số cơ quan báo chí về hiện tượng “sạt lở chân cột điện” tại đường dây 500kV Lào Cai - Vĩnh Yên, Ban Quản lý dự án Điện 1 (EVNPMB1) đã triệu tập nhà thầu có mặt tại hiện trường tập trung xem xét, đánh giá. Kết quả cho thấy, phần đất bị xói lở này chỉ là phần đất thừa khi thi công trước đây chưa kịp thu dọn. Các hạng mục của công trình như: móng, cột, dây dẫn và các phụ kiện,… vẫn đảm bảo ổn định bình thường, đảm bảo vận hành an toàn.


Hàng nghìn sáng kiến được lan tỏa từ phong trào thi đua trong EVN

Hàng nghìn sáng kiến được lan tỏa từ phong trào thi đua trong EVN

Việc học tập và làm theo tư tưởng, đạo đức, phong cách Hồ Chí Minh cùng phong trào “Lao động sáng tạo”, Chương trình “10.000 sáng kiến” đã khơi dậy mạnh mẽ tinh thần thi đua, đổi mới, sáng tạo trong đoàn viên, người lao động EVN. Qua đó, góp phần nâng cao năng suất lao động, thúc đẩy chuyển đổi số và nâng cao hiệu quả hoạt động của Tập đoàn.


Nhà máy Nhiệt điện Quảng Trạch 1: Tăng tốc để phát điện thương mại tổ máy 1 trong tháng 7

Nhà máy Nhiệt điện Quảng Trạch 1: Tăng tốc để phát điện thương mại tổ máy 1 trong tháng 7

Dự án Nhà máy Nhiệt điện Quảng Trạch 1 đã hoàn thành hơn 99% tiến độ tổng thể, nhiều mốc kỹ thuật quan trọng của tổ máy số 1 đã được thực hiện thành công, trong đó có đốt than lần đầu. Chủ đầu tư cùng các đơn vị liên quan đang tập trung chạy thử, hoàn thiện các hạng mục cuối cùng để đưa tổ máy số 1 phát điện thương mại vào tháng 7/2026.


Phó Tổng giám đốc EVN Phạm Lê Phú làm việc với Cơ quan Năng lượng Đan Mạch

Phó Tổng giám đốc EVN Phạm Lê Phú làm việc với Cơ quan Năng lượng Đan Mạch

Chiều 14/5, tại Hà Nội, Phó Tổng giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) Phạm Lê Phú tiếp và làm việc với đoàn công tác Cơ quan Năng lượng Đan Mạch (DEA), trao đổi về các nội dung hợp tác trong thời gian tới.


Tiêu thụ điện toàn quốc lại lập kỷ lục mới vào ngày 15/5/2026

Tiêu thụ điện toàn quốc lại lập kỷ lục mới vào ngày 15/5/2026

Trong bối cảnh nắng nóng diện rộng tại nhiều khu vực trên cả nước, nhu cầu sử dụng điện tiếp tục tăng cao. Ngày 15/5/2026, sản lượng điện toàn quốc đạt khoảng 1,152 tỷ kWh, công suất cực đại hệ thống điện quốc gia lên tới 54.654 MW, đạt mức kỷ lục cả về sản lượng và công suất cực đại năm 2026.