Gỉ sắt có thể biến thành pin năng lượng mặt trời

Xe đạp cũ và vỉ nướng trong nhà để xe có thể biến dự án lưu trữ năng lượng mặt trời quy mô lớn thành hiện thực sau khi các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng gỉ sắt có thể biến thành pin năng lượng mặt trời có thể phân tách nước. 

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford đã sử dụng gỉ sắt để tạo ra pin năng lượng mặt trời có thể phân tách nước thành hydro và oxy và lưu trữ năng lượng để sử dụng khi không có ánh sáng mặt trời. Sau đó, quá trình phân tách nước sẽ được đảo ngược lại vào ban đêm để thu lại điện năng và cung cấp cho lưới điện. 

"Chúng tôi phát hiện ra rằng các oxit kim loại rẻ, phong phú và dễ xử lý có thể tạo ra điện năng tốt hơn những gì mà chúng tôi nghĩ trước đây", phó giáo sư về khoa học vật liệu và kỹ thuật của Đại học Stanford, William Chueh cho biết.

"Bằng cách kết hợp nhiệt và ánh sáng, pin năng lượng mặt trời có khả năng phân tách nước được làm từ oxit kim loại có thể lưu trữ nguồn năng lượng mặt trời vô tận một cách hiệu quả hơn để sử dụng khi cần thiết. Chúng tôi nhận thấy rằng đốt nóng oxit kim loại bằng ánh sáng mặt trời có thể làm tăng tốc độ sản xuất hydro lên gấp 2 lần".

Trong khi pin năng lượng mặt trời được làm từ silicon giảm hiệu suất lưu trữ năng lượng khi bị đốt nóng thì loại pin năng lượng mặt trời mới này lại tăng hiệu suất lên đáng kể khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Các quang tử mà loại pin này thu được sẽ được biến đổi thành các điện tử với tốc độ nhanh, tạo ra nhiều oxi và hydro hơn từ quá trình tách nước.

Hiện nay, các pin năng lượng mặt trời được làm từ silicon phân tách nước khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời và lưu trữ điện lượng để sử dụng vào buổi tối. Hydro và oxy tái kết hợp lại trong đêm sẽ tạo ra điện năng mà không cần đốt nóng pin lên. Oxit kim loại cũng có thể làm được điều này khi được đốt nóng lên, các nhà khoa học tin như vậy. 

Chi phí là trở ngại lớn nhất trong việc lưu trữ năng lượng bằng phương pháp phân tách nước. Trước khi các nhà khoa học thuộc đại học Stanford thực hiện nghiên cứu này, người ta vẫn nghĩ rằng các oxit kim loại khi bị đốt nóng sẽ giảm hiệu suất trong việc phân tách nước. 

Phó giáo sư Cheuh cho biết phương pháp này không chỉ giúp chúng ta lưu trữ năng lượng tốt hơn, với chi phí rẻ hơn mà còn tạo ra khí hydro, nhiên liệu không thải ra khí nhà kính cho các phương tiện và máy móc. Như vậy, phương pháp này có thể đam lại một giải pháp mới cho việc lưu trữ khí gas. 

Pin năng lượng mặt trời được làm từ gỉ sắt là một trong những phát minh sắp được triển khai để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang hệ thống năng lượng carbon thấp của toàn thế giới. 

Báo điện tử Edie vừa đưa tin rằng Đại học Purdue ở bang Illinois, Mỹ đã tiến hành thử nghiệm một hệ thống năng lượng, kết hợp giữa năng lượng mặt trời và năng lượng hydro, có khả năng cung cấp điện cho các thành phố trong một ngày. Hệ thống này vừa sản xuất ra điện năng từ năng lượng mặt trời, vừa sản xuất ra hydro, vừa lưu trữ năng lượng và hoàn toàn có thể cạnh tranh với pin quang điện mặt trời và công nghệ lưu trữ năng lượng trong công cuộc chuyển đổi sang hệ thống năng lượng carbon thấp. 

Trong khi đó, các nhà nghiên cứu Thụy Điển đã phát minh ra một loại giấy mới có thể lưu trữ lượng điện năng lớn như một bộ tụ điện hay bộ ắc-quy. Một công ty năng lượng mặt trời của Mỹ lại tạo ra một công nghệ chất lỏng có thể biến cửa sổ thông thường thành tấm pin lượng mặt trời với hiệu suất cao hơn gấp 50 lần so với những tấm pin quang điện thông thường được lắp đặt trên mái nhà.

Ngọc Diệp (Theo Edie.net)