Hệ thống chuyển đổi nhiệt thải cấp thấp thành điện

22/12/2014

Các kỹ sư thuộc trường Đại học Pennsylvania, Hoa Kỳ đã tạo ra hệ thống không chỉ thu và chuyển đổi nhiệt thải một cách tiết kiệm và hiệu quả, mà còn đạt công suất cao hơn các hệ thống tương tự.

Nhiệt thải là kết quả của toàn bộ hoạt động gia công cơ khí dùng điện và sản xuất năng lượng. Tùy theo hiệu suất chuyển đổi năng lượng, các hoạt động này có thể sản sinh khối lượng lớn nhiệt dễ dàng thải vào không khí qua tháp làm mát hoặc khí thải động cơ. Đặc biệt, đây là trường hợp của các nhà máy điện đốt than và nhà máy điện hạt nhân tạo ra mức nhiệt cao trong quá trình phát điện. Hệ thống tái sinh bằng nhiệt (TRAB) mới được chế tạo để thu nhiệt thải này, khai thác năng lượng còn lại và lưu giữ để sử dụng về sau.

Các nhà nghiên cứu cho rằng sử dụng nhiệt thải sẽ cho phép sản xuất điện mà không cần đến nhiên liệu hóa thạch. Lưu trữ năng lượng tái sinh bằng nhiệt là biện pháp không thải các bon để lưu giữ và chuyển đổi nhiệt thải thành điện với chi phí thấp hơn các thiết bị dạng rắn.

Các phương pháp biến nhiệt thải thành điện thông thường sinh ra điện tích quá nhỏ so với lượng chất điện phân hoặc vật liệu chuyển đổi được sử dụng; ví dụ, pin telluride chỉ biến đổi khoảng 15-20% nhiệt thành năng lượng, trong khi các vật liệu khác hiệu quả hơn như fulvalene diruthenium có triển vọng mang lại lợi ích lớn hơn, nhưng quá đắt nên không thực tế.

Theo các nhà nghiên cứu, hệ thống tái sinh bằng nhiệt mới sử dụng các điện cực đồng và nước tiểu dồi dào làm chất điện phân và chuyển đổi khoảng 29% năng lượng hóa học trong pin thành điện. Trong hệ thống này, mật độ năng lượng đạt khoảng 60 MW/m2 giữa các chu kỳ sạc/xả sạc, cao gấp 6-10 lần các hệ thống chuyển đổi năng lượng nhiệt điện bằng chất lỏng khác. Hơn nữa, nhóm nghiên cứu cho biết: mật độ năng lượng tăng là nhờ tăng số lượng pin trong hệ thống. Pin tái sinh bằng nhiệt có giá thành rẻ, hiệu quả cao và có thể mở rộng qui mô.

Công trình nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Energy & Environmental Science

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.