Lưu Giữ Năng Lượng Mặt Trời Bằng Chất Lỏng

16 Tháng Mười Một 20181:30 SA(Xem: 556)
Lưu Giữ Năng Lượng Mặt Trời Bằng Chất Lỏng
Lưu Giữ Năng Lượng Mặt Trời Bằng Chất Lỏng

Một lần nữa, những bảo bối trong bộ truyện Doraemon cho thấy những dự báo về công nghệ đi trước thời đại. Trong một tập truyện ngắn, chú mèo máyDoraemon đã trình diễn khả năng gom ánh sáng Mặt Trời lại thành các viên đá, có thể dùng để chiếu sáng hoặc sưởi ấm bất cứ khi nào cần thiết. Khoảng giữa tháng 11/2018, các nhà khoa học đã biến điều đó thành sự thực, dù nó hơi khác một chút so với trong truyện.

 

Theo đó, các nhà khoa học Thụy Điển đã phát triển một chất lỏng đặc biệt, được gọi là nhiên liệu nhiệt Mặt Trời (solar thermal fuel), có thể lưu trữ năng lượng từ ánh sáng Mặt Trời trong hơn một thập kỷ.

 

Đặt bẫy với ánh sáng Mặt Trời

 

Jeffrey Grossman, kỹ sư làm việc về vật liệu này tại MIT giải thích với NBC News: “Nhiên liệu nhiệt Mặt Trời như một viên pin có thể sạc lại được, nhưng thay vì dùng điện, ta chiếu ánh sáng Mặt Trời vào đó và nhiệt sẽ tỏa ra, kích hoạt theo yêu cầu”. Thực tế, chất lỏng là một phân tử ở dạng lỏng đang được các nhà khoa học đến từ Đại học Chalmers University of Technology, Thụy Điển nghiên cứu để cải thiện trong hơn một năm.

 

Phân tử được tạo thành từ Carbon, Hydro và Nitrogen, và khi tiếp xúc với ánh sáng Mặt Trời, nó sẽ có những hành vi bất thường: liên kết giữa các nguyên tử của nó sẽ được sắp xếp lại và nó chuyển thành một phiên bản mới có mức năng lượng cao hơn, được gọi là chất đồng phân isomer. Lúc bấy giờ, giống như con mồi mắc vào bẫy, năng lượng từ ánh sáng Mặt Trời sẽ bị giữ lại trong các liên kết hóa học vững chắc của isomer và nó sẽ giữ nguyên trạng thái đó cho đến khi phân tử nguội lại đến nhiệt độ phòng.

 

Khi cần sử dụng năng lượng - trong đêm tối hoặc trong mùa đông lạnh - chất lỏng chỉ cần được rút ra thông qua một chất xúc tác để trở lại dạng ban đầu của nó, giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt. Nhà khoa học vật liệu nano Kasper Moth-Poulsen từ Đại học Chalmers, một thành viên trong nhóm nghiên cứu cho biết: “Năng lượng trong dạng chất isomer có thể được lưu giữ đến 18 năm. Và khi chúng tôi trích xuất năng lượng đó ra và sử dụng nó, chúng tôi nhận thấy nhiệt độ tăng lên còn lớn hơn cả chúng tôi từng kỳ vọng.”

 

Hiện trên nóc một tòa nhà của trường đại học đang đặt một nguyên mẫu của hệ thống năng lượng mới với chất lỏng mới bên trong để thử nghiệm, và theo các nhà nghiên cứu, kết quả đã thu hút sự chú ý của một số nhà đầu tư.

 

Sưởi ấm cả năm miễn phí

 

Thiết bị năng lượng tái tạo, không phát thải được tạo thành bằng một tấm gương phản chiếu dạng lòng chảo, với một ống dẫn được đặt ở chính giữa để nhận được tối đa ánh sáng Mặt Trời, giống các chảo vệ tinh. Hệ thống hoạt động chu trình tuần hoàn. Được bơm qua các ống trong suốt, chất lỏng được làm nóng dưới ánh sáng Mặt Trời, chuyển các phân tử norbornadiene (một hợp chất hữu cơ) thành các isomer lưu giữ nhiệt, có tên Quadricyclane. Chất lỏng sau đó được lưu lại dưới nhiệt độ phòng với một ít năng lượng bị thất thoát.

 

Khi cần sử dụng năng lượng, chất lỏng sẽ được lọc qua một chất xúc tác đặc biệt để chuyển các phân tử trở lại dạng ban đầu của chúng, làm ấm chất lỏng lên 63 độ C. Các nhà nghiên cứu hy vọng chất lỏng được làm ấm có thể được sử dụng cho các hệ thống nhiệt trong nhà, như các bình nước nóng trong tòa nhà, các máy rửa bát, các máy sấy quần áo và nhiều thiết bị khác nữa, trước khi được đưa trở lại nóc nhà để hấp thụ lại ánh sáng Mặt Trời, bắt đầu một chu trình mới. Chu trình chất lỏng hấp thụ nhiệt đã được các nhà nghiên cứu chạy thử 125 lần, và họ nhận thấy việc hấp thụ nhiệt và phát ra môi trường không gây ra các thiệt hại đáng kể nào cho phân tử.

 

Ông Moth-Poulsen cho biết: “Gần đây chúng tôi đã đạt được nhiều tiến bộ quan trọng, và hiện chúng tôi đang có một hệ thống năng lượng hoàn toàn không phát thải có thể hoạt động cả năm”. Theo NBC, sau một loạt các tiến bộ nhanh chóng, các nhà nghiên cứu tuyên bố chất lỏng mới của họ có thể lưu giữ năng lượng với công suất lên đến 250 Wh trên mỗi kilogram, gấp đôi dung tích năng lượng của khối pin Tesla Powerwall (khối pin Powerwall 2 của Tesla có dung tích 13.5 kWh trong khối lượng 120 kg).

 

Tuy nhiên, nó vẫn còn nhiều vấn đề cần cải thiện. Nếu vận hành một cách chính xác, các nhà khoa học tin rằng mình có thể thu được nhiều nhiệt hơn nữa từ hệ thống mới, ít nhất tới hơn 110 độ C. Ông Moth-Poulsen chia sẻ: “Vẫn còn rất nhiều điều cần làm. Chúng tôi mới chỉ làm hệ thống mới hoạt động. Hiện chúng tôi cần đảm bảo mọi thứ đã được thiết kế tối ưu”

54Vote
40Vote
30Vote
20Vote
10Vote
54
Gửi ý kiến của bạn
Tắt
Telex
VNI
Tên của bạn
Email của bạn
Tạo bài viết
19 Tháng Giêng 2019
Trong những năm qua, không thiếu các vụ rò rỉ dữ liệu lớn. Tuy nhiên, vụ rò rỉ mới có thể gây bất ngờ bởi quy mô của nó. Được đặt tên là "Collection #1", đây là vụ rò rỉ dữ liệu lớn nhất tính theo quy mô với 772,904,991 email và 21,222,975 mật mã đã bị chia sẻ công khai trên Internet.
19 Tháng Giêng 2019
Khoảng giữa tháng 01/2019, Netflix bất ngờ tăng giá các gói streaming của hãng từ 13-18% so với chi phí hiện hành. Đây là mức tăng giá cao nhất từ trước tới nay, từ khi Netflix ra mắt vào năm 2007 và được áp dụng tại Mỹ. Hiện chưa biết Netflix có áp dụng tăng giá tại thị trường khác hay không.
18 Tháng Giêng 2019
Người dân Trung Quốc hiện đã có thể biết được ai đang vô công rồi nghề hoặc có vấn đề với tài chính ở quanh họ. "Deadbeat Map", một ứng dụng mini của WeChat, sẽ cho biết vị trí của những "lão lại", từ ngữ được nhà chức trách sử dụng để chỉ những cá nhân không thể trả nợ và bị đưa vào danh sách nợ xấu. Khi mở WeChat, người dùng có thể thấy những cá nhân mang nợ xấu nếu họ ở trong phạm vi 500 mét. Chương trình đang được thử nghiệm tại Thạch Gia Trang, thủ phủ Hà Bắc.
18 Tháng Giêng 2019
Tính đến tháng 01/2019, ở Mỹ, các bệnh viện cùng phối hợp và liên kết với nhau để chung tay thành lập một công ty sản xuất thuốc không lợi nhuận có tên Civica Rx. Được biết, Civica Rx được công bố vào đầu năm 2018, và từ đó đã có rất nhiều các bệnh viện trên toàn nước Mỹ hứng thú với dự án. Hiện đã có hơn 250 bệnh viện đồng ý tham gia, mục tiêu của tổ chức là làm giảm giá và làm giảm cả sự khan hiếm của các thuốc generic đang có trên thị trường.
18 Tháng Giêng 2019
Tính đến tháng 01/2019, cuộc chiến bằng sáng chiến giữa Apple và VirnetX đã dần đi đến hồi kết sau khi Apple kháng kiện bất thành, phải chịu khoảng phạt lên đến 440 triệu USD. Trong năm 2018, Apple được lệnh phải bồi thường vì đã vi phạm các giấy phép về kết nối LTE an toàn được sử dụng trong nhiều ứng dụng iOS, bao gồm cả FaceTime.
18 Tháng Giêng 2019
Vì Trái Đất quay quanh trục của nó, nên các ngôi sao trông có vẻ như đang quay xung quanh một đài quan sát trên Đảo Tenerife của quần đảo Canary. Tất nhiên, các vòng cung đồng tâm đầy màu sắc được vẽ ra bởi các ngôi sao, thực ra tập trung ở Cực Bắc của Trái Đất.