Khai thác điện năng từ hiện tượng áp điện

26/06/2013

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Georgia – Mỹ đã phát triển một tế bào điện tự sạc có thể chuyển đổi trực tiếp năng lượng cơ học thành năng lượng hóa học, theo đó năng lượng sẽ được lưu trữ lại và biến đổi thành điện năng theo nhu cầu. Bằng cách loại bỏ quá trình chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện để sạc pin, tế bào này sử dụng năng lượng cơ học hiệu quả hơn hơn so với các hệ thống sử dụng máy phát điện và pin riêng biệt.

Giáo sư Zhong Lin Wang tổ chức các thành phần của một tế bào năng lượng mới

Cấu trúc chính của tế bào gồm một cực âm làm bằng lithium cobalt oxide (LiCoO2) và một cực dương làm bằng ống nano titanium-dioxide (TiO2 nanotubes), hai điện cực cách nhau bởi một màng mỏng poly vinylidene fluoride (PVDF) - một chất áp điện. Khi tế bào bị nén, màng PVDF tạo ra một điện tích áp điện, làm các ion lithium chạy từ cực âm sang cực dương. Như vậy cơ năng chuyển đổi trực tiếp thành hóa năng, rồi dự trữ trong tế bào. Khi lực nén không còn, màng PVDF giãn trở lại và có thể dự trữ năng lượng trong những chu trình nén tiếp theo. Năng lượng này sau đó có thể chuyển đổi điện năng bằng cách nối một tải điện giữa cực dương và cực âm, cho phép các ion lithium chạy ngược về cực âm.

Theo Giáo sư Zhong Lin Wang, Viện Công nghệ Georgia: “Mọi người đã quen xem xét phát điện và lưu trữ là hai hoạt động riêng biệt nhưng chúng tôi đã đặt chúng lại với nhau trong một đơn vị duy nhất để tạo ra một tế bào năng lượng tự sạc, thể hiện một kỹ thuật mới cho việc chuyển đổi và lưu trữ trong một đơn vị tích hợp”.

Phát minh này có thể được sử dụng để chuyển đổi năng lượng từ việc đi bộ, từ các lốp của một chiếc xe, từ sóng biển hoặc từ các rung động cơ học khác. Một trong những ứng dụng hữu hiệu là trong quân đội, đối với những người lính đánh bộ phải làm việc trong những khoảng thời gian dài cách xa nguồn cấp điện. Đây là lý do tại sao dự án nhận được sự ủng hộ lớn từ Bộ Năng lượng Mỹ và Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc.

Theo Gizmag.com

Cùng chuyên mục

Điện khí hóa lò cao tiết kiệm năng lượng trong sản xuất thép

07/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/08/2024
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 05/08/2024

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.
Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.
Ứng dụng giải pháp ERV nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các tòa nhà 12/07/2024

Các hệ thống HVAC thường chiếm lượng tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong tổng tiêu thụ năng lượng của tòa nhà.
Lớp phủ kính giúp giảm nhiệt và tiết kiệm năng lượng 21/05/2024

Được hỗ trợ bởi vật lý lượng tử và học máy, các nhà nghiên cứu đã phát triển một lớp phủ kính trong suốt cho phép ánh sáng đi vào nhưng ngăn chặn tia cực tím và tia hồng ngoại sinh nhiệt. Lớp phủ không chỉ làm giảm nhiệt độ phòng mà còn giảm mức tiêu thụ năng lượng liên quan đến làm mát, bất kể thời điểm và thời tiết.
Công nghệ thông minh tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng đô thị 17/05/2024

Hà Nội đã quan tâm dành nhiều nguồn lực đầu tư cho chiếu sáng công cộng, từng bước đầu tư, lắp đặt hệ thống chiếu sáng hiện đại, tạo bộ mặt đô thị thông minh.
Phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về hệ thống quản lý năng lượng 04/05/2024

Ngày 25/04/2024, tại TP. Hồ Chí Minh, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam phối hợp với Dự án IEEP, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh tổ chức Hội nghị phổ biến các tiêu chuẩn quốc gia về Hệ thống quản lý năng lượng (HTQLNL).
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 09/04/2024

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.