Pin Mặt Trời Thu Năng Từ Nước Mưa: Bước Đột Phá Mới?

Date 17 Tháng 5, 2022
Tags
Pin Mặt Trời Thu Năng Từ Nước Mưa: Bước Đột Phá Mới?

Các nhà khoa học đang nghiên cứu và phát triển một loại pin mặt trời đột phá, có khả năng thu nhận năng lượng từ cả ánh sáng mặt trời và động năng của nước, mở ra khả năng tạo ra điện từ nước mưa. Sự đổi mới này hứa hẹn giải quyết những hạn chế của công nghệ pin mặt trời hiện tại.

Trong thập kỷ qua, pin năng lượng mặt trời đã trở nên phổ biến hơn nhờ chi phí lắp đặt giảm đáng kể, xuống tới 90% so với trước đây. Điều này đã giúp điện mặt trời trở thành nguồn điện có giá thành rẻ nhất ở nhiều nơi trên thế giới. Tuy nhiên, một thách thức lớn vẫn là hiệu suất của pin mặt trời thường giảm mạnh khi thời tiết âm u hoặc có nhiều mây. Nhận thức được vấn đề này, các nhà nghiên cứu đang nỗ lực tìm kiếm các giải pháp để tăng cường khả năng sản xuất điện của pin mặt trời.

pin-mat-troi-nuoc-muaPin mặt trời tích hợp công nghệ thu năng lượng từ nước mưa

Tại Đại học Tô Châu, Trung Quốc, các nhà khoa học đã thử nghiệm một phương pháp đặt hai lớp polime trong suốt lên trên tấm pin mặt trời. Khi hạt mưa rơi và lăn trên các lớp này, lực ma sát tạo ra điện tích. Nhờ đó, thiết bị có thể sản xuất điện cả ngày lẫn đêm, bất kể có nắng hay mưa. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc tận dụng nguồn năng lượng bền vững một cách hiệu quả.

Một nhóm nghiên cứu khác cũng phát triển một thiết bị tương tự, gọi là máy phát điện ma sát nano (triboelectric nanogenerator) hoặc máy Teng. Thiết bị này có cấu trúc đơn giản hơn, nhưng lại cho hiệu suất cao hơn. Điểm đặc biệt là một trong các lớp polime được sử dụng vừa làm điện cực cho máy Teng, vừa cho pin mặt trời. Máy Teng có thiết kế nhẹ, và trong tương lai, các nhà nghiên cứu dự định tích hợp công nghệ này vào các thiết bị di động và vật liệu mềm dẻo như vải điện tử. Tuy nhiên, hiệu suất điện năng đầu ra vẫn cần được cải thiện trước khi có thể ứng dụng rộng rãi. Các nhà nghiên cứu kỳ vọng sẽ có sản phẩm mẫu trong vòng 3 đến 5 năm tới.

Các nhà khoa học người Trung Quốc khác đã sử dụng máy Teng trên các loại pin mặt trời để khai thác năng lượng từ gió. Lớp trên cùng của máy Teng được thiết kế có rãnh để tập trung ánh sáng mặt trời vào pin mặt trời một cách hiệu quả.

Ông Varun Sivaram, thành viên Hội đồng Ngoại giao Mỹ và tác giả cuốn sách “Taming the Sun,” nhận định ý tưởng về máy Teng rất thú vị. Ông cho rằng đây là một thiết bị kết hợp, có khả năng thu năng lượng động từ nước mà không ảnh hưởng đến khả năng sản xuất điện của pin mặt trời khi có nắng. Ông đánh giá cao thiết kế tích hợp và hiệu quả trong việc thu nhận ánh sáng mặt trời. Tuy nhiên, ông cũng nhấn mạnh rằng cần tăng cường đáng kể lượng điện năng thu được từ nước mưa để công nghệ này thực sự tạo ra sự khác biệt so với pin năng lượng mặt trời hiện tại.

pin-mat-troi-nuoc-muaThiết kế pin mặt trời kết hợp máy phát điện ma sát nano

Giáo sư Keith Barnham từ Học viện Hoàng gia London cho biết máy Teng giúp pin năng lượng mặt trời trở nên nhẹ hơn và hiệu quả hơn bằng cách thu thập năng lượng từ nhiều điều kiện thời tiết khác nhau. Ông nhấn mạnh rằng gió là nguồn năng lượng tiềm năng nhất, vì nó có thể thổi bất kể trời nắng hay mưa.

Hiện nay, nhiều cải tiến khác trong thiết kế pin năng lượng mặt trời đang được nghiên cứu, bao gồm việc sử dụng perovskit vô cơ để tăng độ mềm dẻo và hiệu quả, sử dụng “chấm lượng tử” và nghiên cứu quá trình quang hợp nhân tạo để tạo ra năng lượng ở dạng lỏng và khí.

Để thúc đẩy sự phát triển của các giải pháp năng lượng mới, việc ưu tiên tận dụng nguồn năng lượng bền vững là rất quan trọng.

Một số thách thức vẫn còn tồn tại, nhưng những tiến bộ trong công nghệ pin mặt trời hứa hẹn một tương lai nơi năng lượng sạch và tái tạo đóng một vai trò trung tâm trong việc đáp ứng nhu cầu năng lượng của chúng ta.

Nguồn: https://solarpower.vn/pin-mat-troi-tao-ra-dien-tu-nuoc-mua/.