Lưu giữ năng lượng mặt trời bằng phương pháp hóa học

Chia sẻ: Bibo Bibo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

90
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mặc dù các tấm pin mặt trời có khả năng chuyển đổi các tia nắng mặt trời thành điện năng để sử dụng ngay, nhưng việc lưu giữ nguồn năng lượng này để sử dụng về sau vẫn đang được tính toán. Các nhà khoa học đã chuyển sang hướng nghiên cứu việc lưu giữ năng lượng mặt trời bằng phương pháp nh Năm2010, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã tìm ra hóa chất fulvalene diruthenium hoàn toàn có khả năng lưu giữ năng lượng hiệu quả ở mức trung bình. Nhưng hóa chất này...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Lưu giữ năng lượng mặt trời bằng phương pháp hóa học

Lưu giữ năng lượng mặt trời bằng phương pháp hóa học Mặc dù các tấm pin mặt trời có khả năng chuyển đổi các tia nắng mặt trời thành điện năng để sử dụng ngay, nhưng việc lưu giữ nguồn năng lượng này để sử dụng về sau vẫn đang được tính toán. Các nhà khoa học đã chuyển sang hướng nghiên cứu việc lưu giữ năng lượng mặt trời bằng phương pháp nh Năm2010, các nhà nghiên c ứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã tìm ra hóa chất fulvalene diruthenium hoàn toàn có khả năng lưu giữ năng lượng hiệu quả ở mức trung bình. Nhưng hóa chất này lại có chứa ruthenium, nguyên tố hiếm và đắt đỏ. Đến nay, một trong số các nhà khoa học cũng tại MIT đã chế tạo một loại vật liệu lưu giữ mới giá thành rẻ hơn và có khả năng lưu giữ nhiều năng lượng hơn. Nhìn chung, ưu điểm của phương pháp lưu giữ nhiệt - hóa học là các hóa chất có thể được lưu giữ trong thời gian dài mà không bị bất cứ tổn thất năng lượng nào. Các hóa chất phù hợp không chứa ruthenium đắt tiền, nhưng lại có xu hướng suy giảm chỉ trong một vài chu kỳ lưu giữ. PGS Jeffrey Grossman thuộc MIT, trưởng nhóm nghiên cứu thực hiện năm 2010, đã phát triển thứ gì đó tốt hơn. Ông và TS Alexie Kolpak kết hợp các ống nano cacbon với hợp chất azobenzene, kết quả cho ra đời một hóa chất có giá rẻ hơn fulvalene diruthenium và có mật độ năng lượng thể tích khoảng 10.000 lần. Nói cách khác, hóa chất này có thể lưu giữ nhiều năng lượng hơn trong không gian hẹp hơn.
Kolpak khẳng định, mật độ năng lượng của hóa chất giống như của pin lithium-ion. Bằng cách sử dụng các phương pháp sản xuất theo công nghệ nano, hóa chất còn có thể kiểm soát độc lập cả số năng lượng có thể được lưu giữ và thời gian lưu giữ. Hệ thống hoạt động nhờ các phân tử ống nano cacbon có chức năng azobenzene, thay đổi về cấu trúc khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời và có khả năng giữ ở trạng thái đó vĩnh viễn. Tuy nhiên, khi có một tác nhân kích thích như chất xúc tác hoặc thay đổi nhiệt độ thì các phân tử lại trở về hình dạng trước đó, giải phóng năng lượng được lưu giữ dưới dạng nhiệt. Lượng nhiệt đó có thể được sử dụng trực tiếp cho hệ thống sưởi ấm hoặc dùng để phát điện. Trong khi đó, các phân tử sẵn sàng để sạc lại. Loại pin này có hiệu suất cao gấp 8 lần so với các loại máy phát nhiệt điện mặt trời đã có trước đó, giúp nâng cao đáng kể hiệu quả chi phí cho công nghệ nhiệt điện nếu sử dụng trên quy mô lớn. Để chế tạo tấm pin, nhóm đã sử dụng công nghệ nano để kết hợp các thiết bị mặt trời quang phổ chọn lọc (spectrally-selective solar absorbers) đặt trong một căn phòng chân không kín với các vật liệu nhiệt điện hiệu suất cao. Vật liệu thêm vào không những không làm tăng chi phí sản xuất của pin mà còn giúp nâng cao đáng kể hiệu suất hoạt động cho pin. Điều này đồng nghĩa với việc thúc đẩy thị trường năng lượng sạch phát triển mạnh. Tuy nhiên, nếu sử dụng loại pin mới, chúng ta sẽ có cả nước nóng lẫn điện để dùng. Tính năng mới này cho phép rút ngắn thời gian thu hồi khoản vốn chi cho lắp đặt hệ thống pin xuống còn 1/3 so với các loại pin mặt trời khác”.
“Sau khi rác được đưa vào thùng ở một mức nhất định, rác sẽ được cắt nhỏ và nén chặt lại. Điều này giúp tăng sức chứa của thùng rác. Chúng tôi rất hài lòng với những thành công bước đầu của cuộc thử nghiệm này”, Bob Carter, giám đốc điều hành công ty môi trường thành phố Cambridge, cho biết. Mỗi thùng rác có dung tích chứa 800 lít và được sử dụng công nghệ nén rác không ra nước. Cung cấp năng lượng cho quá trình nén này là bộ pin 12V được nạp bằng năng lượng mặt trời. Khi thùng rác đầy 85%, hệ thống cảm ứng trên thùng rác sẽ gửi tín hiệu thông báo về trung tâm để các nhân viên vệ sinh môi trường xử lý. , thùng rác công nghệ mới Big Belly Bins cũng giúp các nhân vệ sinh môi trường ít phải vận chuyển rác hơn. Điều này giúp giảm chi phí cũng như lượng carbon sinh ra từ quá trình thu gom rác thải. Tuy nhiên, một khó khăn khi triển khai rộng hệ thống thùng rác thông minh này là vấn đề kinh phí.