Trung Quốc tạo ra pin phát điện ngay cả trong bóng tối và sa mạc

00:00 / 0:00

Chuẩn

Tốc độ đọc

HHC tạo ra sản lượng điện ổn định trong 160 giờ với lượng nước tiêu thụ ít, rất lý tưởng cho một số khu vực.

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) vừa phát triển một tế bào thủy điện mới có khả năng tạo ra điện liên tục mà không cần ánh sáng mặt trời và chỉ sử dụng một lượng nước rất ít. Tính năng này mở ra cơ hội triển khai thiết bị ở những khu vực xa xôi, trong điều kiện khắc nghiệt và vào ban đêm - thời điểm ác máy phát điện năng lượng mặt trời không hoạt động.

Công nghệ mới có thể giúp cung cấp điện ở những nơi như sa mạc ngay cả trong ban đêm.

Trong bối cảnh nhu cầu về nguồn năng lượng sạch ngày càng tăng, các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm những phương pháp sáng tạo nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng mà không phát thải carbon như nhiên liệu hóa thạch. Tế bào thủy điện mới này hoạt động dựa trên nguyên lý hấp thụ năng lượng từ sự tương tác của nước với các bề mặt khác, nhưng không giống như các tế bào quang điện truyền thống, nó không phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời và không bị ảnh hưởng bởi các điều kiện môi trường như gió hay ánh sáng.

Với tên gọi pin thủy điện kín (HHC), tế bào này được thiết kế với một bộ phận phát điện bên trong làm từ than đen và giấy lụa. Một lớp thấm kép nhỏ không đồng nhất trong tế bào tạo ra sự tuần hoàn nước liên tục thông qua dòng chảy mao dẫn và sự bốc hơi do biến động nhiệt độ môi trường. Hệ thống phát điện này có khả năng chuyển đổi nhiệt xung quanh thành công suất đầu ra ổn định trong 160 giờ với mức tiêu thụ nước rất thấp, khiến nó trở thành giải pháp lý tưởng cho các khu vực khan hiếm nước như sa mạc hoặc các công trình kỹ thuật ngầm.

Cấu trúc và hiệu suất đầu ra dài hạn của HHC - Nguồn: Tạp chí Nature.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng phát hiện rằng ánh sáng mạnh có thể tăng cường sản lượng điện của HHC nhờ vào sự hấp thụ tốt hơn của than đen, từ đó cải thiện độ ẩm bên trong tế bào và quá trình tạo ra điện. Đặc biệt, nghiên cứu còn chỉ ra rằng sự dao động nhiệt độ (thường được coi là yếu tố bất lợi) lại tạo điều kiện cho sự tuần hoàn khép kín, dẫn đến việc sản xuất năng lượng liên tục.

Mặc dù HHC có điện áp mạch hở vừa phải nhưng các nhà nghiên cứu khẳng định rằng nó có hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao nhất vì không tiêu thụ nước mới. Phương pháp này không chỉ giải quyết được những hạn chế do điều kiện môi trường mà còn hứa hẹn tạo ra điện với chi phí thấp và dễ tiếp cận.

Cơ chế phát điện liên tục của HHC - Nguồn: Tạp chí Nature.

Với sản lượng ổn định và không tiêu thụ thêm nước, pin HHC mới có tiềm năng đáp ứng nhu cầu năng lượng ở nhiều địa điểm khác nhau. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng phát minh của họ sẽ truyền cảm hứng cho các nhóm khác trong việc đổi mới và phát triển các thiết kế hiệu quả hơn trong tương lai.

Nguồn: [Link nguồn]Nguồn: [Link nguồn]