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

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.