Các nhà nghiên cứu đã phát triển những “nhà máy điện” mini, những thiết bị nhỏ hình chiếc lá tạo ra điện từ gió thổi hoặc những hạt mưa rơi xuống đất .
Trong nghiên cứu đăng trên tạp chí ACS Sustainent Chemistry & Engineering, một nhóm chuyên gia đến từ Trung Quốc, Anh và Mỹ đã thử nghiệm các thiết bị thu năng lượng bằng cách kết hợp chúng với cây nhân tạo, Phys.org ngày 17/1 đưa tin.
Cây nhân tạo phát điện tích hợp máy phát điện hình chiếc lá màu be. (Ảnh: Hóa học & Kỹ thuật bền vững ACS).
Năng lượng điện có thể được sản xuất trong tự nhiên theo một số cách. Ví dụ, pin mặt trời chuyển đổi năng lượng ánh sáng từ Mặt trời trong khi tuabin gió chuyển đổi động lượng của không khí chuyển động. Tuy nhiên, các phương pháp này thường phụ thuộc vào một nguồn nên chỉ phát huy tác dụng khi có sẵn nguồn đó. Ví dụ, pin mặt trời không thể hoạt động sau khi mặt trời lặn và những ngày lặng gió sẽ không cung cấp nhiều năng lượng.
Gần đây, các thiết bị thu năng lượng đa nguồn đã trở thành giải pháp khai thác năng lượng từ các nguồn tái tạo khác nhau trong một thiết kế, tối đa hóa năng suất tiềm năng. Vì vậy, nhà nghiên cứu Ravinder Dahiya tại Đại học Northeastern, Mỹ và các cộng sự mong muốn tạo ra một thiết bị đa nguồn như vậy, giúp sản xuất điện từ cả gió và mưa.
Nhóm nghiên cứu đã chế tạo hai loại thiết bị thu năng lượng: máy phát điện nano ma sát (TENG) để thu động lượng từ gió và máy phát năng lượng dựa trên giọt nước (DEG) để thu năng lượng từ những hạt mưa rơi. TENG bao gồm một lớp sợi nano nylon được kẹp giữa các lớp polytetrafluoroethylene hoặc Teflon và các điện cực bằng đồng .
Tĩnh điện được tạo ra và chuyển hóa thành điện năng khi các lớp được ép vào nhau. Teflon cũng được sử dụng để sản xuất DEG, chất chống thấm nước và được phủ bằng vải dẫn điện hoạt động như một điện cực. Khi một hạt mưa chạm vào điện cực, nó sẽ gây ra sự chênh lệch điện áp, tạo ra dòng điện. Trong điều kiện tối ưu, TENG tạo ra điện áp 252 V và DEG cung cấp 113 V, nhưng chỉ trong thời gian ngắn.
Nhóm nghiên cứu đặt DEG lên trên TENG và kết hợp các phiên bản hình chiếc lá trên cây nhân tạo. Khi máy phát điện lá tiếp xúc với điều kiện mô phỏng gió và mưa tự nhiên, chúng có thể thắp sáng 10 bóng đèn LED trong thời gian giới hạn. Thiết bị “cây năng lượng” này có thể được phát triển thành một hệ thống hoặc mạng lưới lớn hơn để sản xuất năng lượng sạch từ các nguồn tự nhiên.
- Video: So sánh kích thước các vật thể trong vũ trụ
- Máy ảnh chụp được bức ảnh tồn tại 1.000 năm
- Chiêm ngưỡng 12 bức chân dung “xác ướp” Ai Cập cổ tuyệt đẹp có niên đại 2 thiên niên kỷ
