Chúng ta có thể sản xuất điện từ thiên nhiên theo một số cách khác nhau. Ví dụ như các tấm năng lượng mặt trời chuyển đổi năng lượng ánh sáng từ mặt trời và các tuabin gió hấp thu động năng từ các luồng khí. Tuy nhiên, các phương pháp trên thường phụ thuộc vào một nguồn duy nhất, vì thế nó chỉ hoạt động khi có nguồn năng lượng tương ứng. Chẳng hạn như tấm năng lượng mặt trời không thể hoạt động khi trời tối, còn tuabin không có tác dụng mấy trong những ngày lặng gió.
Gần đây, các loại máy hấp thu đa nguồn đang dần xuất hiện để khai thác nhiều nguồn năng lượng tái tạo khác nhau qua cùng một thiết bị. Nhờ đó, năng lượng đầu ra có thể được tối đa hóa. Trong số đó có thiết bị hấp thu năng lượng đa nguồn tạo điện từ cả gió lẫn mưa được các nhà khoa học Anh, Mỹ và Trung Quốc nghiên cứu và phát triển.
|
Cây phát điện với các máy phát hình chiếc lá màu be có thể thu được năng lượng từ cơn gió thoảng qua và hạt mưa rơi xuống
|
Nhóm nghiên cứu làm ra hai loại thiết bị hấp thu năng lượng khác nhau: một máy phát điện ma sát nano (TENG) để hấp thu động năng từ gió, và một máy phát điện từ giọt (DEG) để thu năng lượng từ các giọt mưa. Máy TENG chứa lớp sợi nano nilon kẹp giữa lớp vật liệu PTFE (thường được gọi là Teflon) và cực đồng. Khi các lớp này ép vào nhau thì chúng sẽ tạo ra điện tích tĩnh. Teflon cũng được dùng trong máy DEG để chống thấm và được phủ bằng lớp sợi dẫn điện hoạt động như các điện cực. Khi giọt mưa rơi xuống một trong các điện cực, sẽ tạo ra sự mất cân bằng trong điện tích và sản sinh một dòng điện nhỏ với điện thế cao. Trong điều kiện tối ưu, máy TENG có thể phát ra 252V và máy DEG phát ra 113V, nhưng chỉ trong một quãng thời gian ngắn.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đặt máy DEG lên trên máy TENG thành hình lá rồi gắn lên một cái cây nhân tạo. Khi đưa các máy phát điện hình lá cây này vào điều kiện mô phỏng gió và mưa tự nhiên, chúng có thể cung cấp điện cho 10 đèn LED sáng chập chờn. Theo các nhà nghiên cứu, mô hình cây năng lượng này có thể được phát triển thành các hệ thống hay mạng lưới phát điện lớn hơn nhằm sản xuất năng lượng sạch từ các nguồn tự nhiên.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Sustainable Chemistry & Engineering.
Link gốc