Hạt nano hấp thụ năng lượng mặt trời làm bốc hơi nước

29/11/2012

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại đại học Rice đã vừa phát triển thành công một công nghệ mới sử dụng các hạt hấp thụ ánh sáng làm nước bốc hơi.

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại đại học Rice đã vừa phát triển thành công một công nghệ mới sử dụng các hạt hấp thụ ánh sáng làm nước bốc hơi. Hướng đi đầu tiên của công nghệ là các ứng dụng vệ sinh giá rẻ, làm sạch nguồn nước và xử lý rác thải con người tại các khu vực đang phát triển.

Có khoảng 90% năng lượng điện trên thế giới được sản xuất từ các tuabin hơi nước. Hầu hết nguồn hơi nước dùng trong công nghiệp được sản xuất theo quy mô lớn, đòi hỏi các lò đun rất đắt tiền. Tuy nhiên, công nghệ mới của đại học Rice với hiệu suất cao và ít ô nhiễm hứa hẹn sẽ giúp khai thác nguồn năng lượng hơi nước ở tỉ lệ nhỏ hơn rất nhiều. Qua đó, những ứng dụng như tiệt trùng rác thải y tế và dụng cụ phẫu thuật, nước sạch để sinh hoạt và nấu ăn sẽ sớm nằm trong tầm với đối với các khu vực đang phát triển, nơi không phải lúc nào cũng có thể tiếp cận với lưới điện.

Công nghệ của Rice dựa trên các hạt hấp thụ ánh sáng. Khi được nhấn chìm trong nước và phát sáng, các hạt sẽ nhanh chóng đạt mức nhiệt độ trên nhiệt độ sôi của nước. Ở giai đoạn này, các hạt sẽ giải phóng nhiệt thông qua bề mặt tiếp xúc và gần như ngay lập tức, hơi nước nóng đến 150 độ C sẽ được sản sinh trên bề mặt của các hạt. Hệ thống hoạt động rất hiệu quả và nó thậm chí có thể dễ dàng biến nước đá thành hơi.

Công nghệ sẽ chuyển đổi khoảng 80% năng lượng từ mặt trời thành hơi nước. Do đó, nếu sử dụng hơi nước tạo ra từ công nghệ trên cho các turbin phát điện, hiệu suất tổng thể có thể đạt 24% - so với hiệu suất của công nghệ sản xuất hơi nước từ các tấm quang điện là 15%. Trong tương lai khi công nghệ được tôi luyện nhiều hơn, các nhà nghiên cứu cho biết công nghệ sẽ còn được cải tiến nhiều về mặt hiệu năng.

Ngoài ra, tiềm năng ứng dụng khác của công nghệ còn bao gồm các hệ thống điều hòa không khí và sưởi - sử dụng năng lượng mặt trời vào ban ngày và điện vào ban đêm; hay chưng cất nước - qua thí nghiệm, công nghệ cho thấy hiệu suất cao hơp gấp 2,5 lần so với các các hệ thống thương mại hiện có.

Công nghệ của các nhóm nghiên cứu đến từ đại học Rice đã được quỹ Bill & Melinda Gates tài trợ để phát triển các hệ thống xử lý rác thải con người cỡ nhỏ tại các khu vực thiếu hạ tầng cống rãnh hoặc điện. Hiện tại, các sinh viên kỹ thuật tại trường Rice đã vừa chế tạo một chiếc nồi hấp dùng hơi nước có thể khử trùng dụng cụ y khoa tại những trung tâm y tế thiếu thốn nguồn điện.

Tài liệu mở về nghiên cứu của đại học Rice đã được đăng tải trên tạp chí ACS Nano.

Kim Anh Theo Gizmag

Cùng chuyên mục

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.