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

Hơn 92% khách hàng mất điện do bão số 4 đã có điện trở lại

Hơn 92% khách hàng mất điện do bão số 4 đã có điện trở lại

Đến 19h tối 25/8, tỷ lệ khách hàng được cấp điện trở lại sau bão số 4 (Narra) đạt hơn 92%. Các đơn vị điện lực đang tiếp tục xử lý sự cố tại những khu vực còn ngập sâu và khó tiếp cận.


Phó Tổng giám đốc EVN Ngô Sơn Hải tiếp và làm việc với lãnh đạo EDPR (Bồ Đào Nha)

Phó Tổng giám đốc EVN Ngô Sơn Hải tiếp và làm việc với lãnh đạo EDPR (Bồ Đào Nha)

Sáng 25/8, tại Hà Nội, Phó Tổng giám đốc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) Ngô Sơn Hải tiếp và làm việc với Tổng giám đốc khu vực Châu Á – Thái Bình Dương của Tập đoàn EDP Renewables (EDPR) – ông Andre Fernades.


Lãnh đạo EVN và TKV làm việc tại Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 4

Lãnh đạo EVN và TKV làm việc tại Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 4

Ngày 24/8, ông Đặng Hoàng An – Chủ tịch Hội đồng thành viên EVN và ông Ngô Hoàng Ngân - Chủ tịch Hội đồng thành viên Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) cùng đoàn công tác đã kiểm tra hiện trường và làm việc tại Nhà máy Nhiệt điện Vĩnh Tân 4 (xã Vĩnh Hảo, tỉnh Lâm Đồng) về công tác sản xuất kinh doanh, đặc biệt là vấn đề bảo đảm nguồn nhiên liệu than dài hạn cho sản xuất điện.


Quá tải điện trong gia đình: Nhận biết sớm để phòng ngừa cháy nổ

Quá tải điện trong gia đình: Nhận biết sớm để phòng ngừa cháy nổ

Aptomat thường xuyên nhảy, ổ cắm nóng bất thường hay xuất hiện mùi khét có thể là những dấu hiệu cảnh báo hệ thống điện đang quá tải hoặc mất an toàn. Theo chuyên gia, nhận biết sớm các dấu hiệu quá tải và xử lý đúng cách giúp hạn chế nguy cơ chập, cháy và hư hỏng thiết bị.


Quá tải điện trong gia đình: Nhận biết sớm để phòng ngừa cháy nổ

Quá tải điện trong gia đình: Nhận biết sớm để phòng ngừa cháy nổ

Aptomat thường xuyên nhảy, ổ cắm nóng bất thường hay xuất hiện mùi khét có thể là những dấu hiệu cảnh báo hệ thống điện đang quá tải hoặc mất an toàn. Theo chuyên gia, nhận biết sớm các dấu hiệu quá tải và xử lý đúng cách giúp hạn chế nguy cơ chập, cháy và hư hỏng thiết bị.