Một số công nghệ và nghiên cứu về tiết kiệm năng lượng mới nhất

Hiện nay, thế giới đang phải đối mặt với cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu, chủ yếu do giá năng lượng tăng cao cùng nguồn cung thiếu hụt, khiến vấn đề sử dụng năng lượng hiệu quả hơn ngày càng trở nên cấp thiết. Để giải quyết thách thức này, đòi hỏi phải nỗ lực đầu tư vào các công nghệ tiết kiệm năng lượng để làm giảm mức tiêu thụ, hạn chế tác động đến môi trường và làm hạ nhiệt giá năng lượng.

Công nghệ tiết kiệm năng lượng bao gồm các quy trình và sáng kiến nhằm giảm cường độ sử dụng năng lượng và tài nguyên. Các công nghệ này có thể được triển khai bằng cách thay thế các nguồn năng lượng truyền thống bằng các nguồn năng lượng thay thế hoặc cải thiện hiệu quả của các hệ thống năng lượng hiện hữu.

Khi nhu cầu năng lượng toàn cầu tiếp tục tăng, trữ lượng nhiên liệu hóa thạch như than, dầu và khí đốt đang cạn kiệt và chỉ có thể kéo dài trong vài thập kỷ nữa với tốc độ tiêu thụ hiện tại. Các công nghệ tiết kiệm năng lượng mang lại cơ hội bảo tồn các nguồn tài nguyên thiên nhiên hữu hạn này và thúc đẩy chuyển đổi sang các giải pháp năng lượng tái tạo, thân thiện với môi trường và chi phí hợp lý hơn.

Các sáng kiến tiết kiệm năng lượng cho tòa nhà 

Các tòa nhà chiếm khoảng 30% tổng mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu và 26% lượng phát thải trên toàn thế giới, trở thành mục tiêu cải thiện hiệu quả năng lượng trọng điểm. Gần đây, một số cải tiến nhằm tăng cường tiết kiệm năng lượng cho các tòa nhà, bao gồm sử dụng vật liệu cách nhiệt tiên tiến, hệ thống HVAC tiết kiệm năng lượng và công nghệ nhà thông minh giúp tối ưu hóa quản lý năng lượng và giảm chất thải đã được triển khai thực hiện.

Thiết bị làm mát bức xạ

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ Hồng Kông đã phát triển một thiết bị làm mát bức xạ có thể giảm tới 50,4% mức tiêu thụ năng lượng so với điều hòa không khí thông thường.

Nguồn: Khoa Sư phạm - Trường Đại học Hà Tĩnh 

So với các hệ thống làm mát bằng lưu thông không khí truyền thống, thiết bị này sử dụng mô đun làm mát bằng nhiệt điện được kết nối với bộ tản nhiệt và tấm nhôm để tạo ra bề mặt siêu lạnh, trực tiếp làm mát không gian mà không cần lưu thông khí. Bên cạnh chức năng làm mát chính, thiết bị cũng có thể được điều chỉnh để sưởi ẩm bằng cách đảo chiều dòng điện.

Bộ điều nhiệt thông minh tích hợp AI

Bộ điều nhiệt thông minh đã ra mắt thị trường từ hơn một thập kỷ trước. Tuy nhiên, phiên bản mới nhất hiện nay được tích hợp sử dụng AI có thể đem lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội hơn.

Google mới đây đã cho ra mắt Bộ điều nhiệt Nest Learning thế hệ 4, sử dụng công nghệ máy học tiên tiến để điều chỉnh cài đặt nhiệt độ đồng thời tối ưu hóa hiệu quả năng lượng. Thiết bị tìm hiểu thói quen sử dụng nhiệt độ của gia đình và điều chỉnh dựa trên mô hình nhà ở, điều kiện thời tiết và các vấn đề tiềm ẩn của HVAC.

Theo Google, các thế hệ Nest trước đó đã giúp khách hàng Mỹ tiết kiệm trung bình 10-12% hóa đơn sưởi ấm và 15% hóa đơn làm mát. Phiên bản mới nhất của công ty dự kiến sẽ đem lại hiệu quả năng lượng tối ưu hơn nữa.

Cải tạo hệ thống HVAC thông minh cho tòa nhà cũ

Kelvin, một công ty chuyên cung cấp HVAC đến từ Mỹ, đã phát triển “Cozy” – một bộ cách nhiệt hậu mãi giúp tăng hiệu quả của các bộ tản nhiệt cũ. Thiết bị được lắp đặt trên các bộ tản nhiệt hiện có để lưu trữ và giải phóng nhiệt hiệu quả, duy trì nhiệt độ ổn định được cài đặt trước.

Từ năm 2012, công ty đã thực hiện cải tạo hơn 15.000 tòa nhà trên khắp thành phố New York và vùng Đông Bắc nước Mỹ, bao gồm các khu dân cư, khu thương mại, trường học và đồn cảnh sát. Các tòa nhà có thể được lắp đặt nhiều loại tản nhiệt khác nhau, giúp giảm 45% chi phí sưởi ấm, đem lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng lớn.

Chuyển đổi năng lượng thế hệ tiếp theo cho xe điện

Xe điện gây lãng phí lượng lớn năng lượng do chuyển đổi năng lượng không hiệu quả. Khi ngành công nghiệp ô tô hướng tới tính bền vững, việc tối ưu hóa chuyển đổi năng lượng là vô cùng cần thiết để hạn chế lãng phí năng lượng, kéo dài phạm vi di chuyển và đẩy nhanh quá trình chuyển đổi từ xe xăng sang phương tiện giao thông không phát thải.

Nguồn: VnEconomy. 

Để giải quyết vấn đề này, phó giáo sư Matthias Preindl của Đại học Columbia và startup công nghệ Tau Motors đang hợp tác phát triển các công nghệ chuyển đổi năng lượng thế hệ tiếp theo nhằm cải thiện hiệu suất của xe điện.

Nhóm đang nghiên cứu các hệ thống điện được xác định bằng phần mềm sử dụng các mô-đun chuyển đổi tự động (ACM) cho phép vận hành các bộ biến tần chuyển mạch mềm hiệu suất cao. Giao thức điều khiển phân cấp, tích hợp hệ thống giao tiếp thời gian thực và công nghệ máy học, đã đạt được hiệu suất chuyển đổi trên 99% và giảm chi phí bằng cách giải quyết các vấn đề ở cấp độ mô-đun.

Công nghệ này hứa hẹn sẽ giảm chi phí xe điện, kéo dài phạm vi di chuyển và giảm thời gian sạc, có thể ứng dụng vào các lĩnh vực như năng lượng tái tạo và lưới điện thông minh.

Hoàng Dương (Theo azocleantech.com)