Tấm pin mặt trời thu nước trong khí quyển để tự làm mát
Các nhà nghiên cứu tại Saudi Arabia đã tạo ra một thiết bị mới có thể thu thập nước trong khí quyển để làm mát các tấm pin mặt trời mà không cần sử dụng điện. Công nghệ mới giảm chi phí vận hành, tăng gấp đôi tỷ lệ thu thập nước ở các vùng khô cằn.
Năng lượng mặt trời hiện chiếm hơn 80% sản lượng năng lượng tái tạo của Saudi Arabia. Quốc gia này còn xuất khẩu năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, có một nghịch lý là các tấm pin mặt trời có nguy cơ nóng, cháy nổ do hoạt động mạnh. Do đó, các tấm pin mặt trời cần phải lắp thêm hệ thống làm mát chạy bằng nguồn điện.
Một nhóm nghiên cứu quốc tế, do Giáo sư Qiaoqiang Gan đứng đầu, đã thiết kế một giải pháp tiềm năng. Thiết bị mới không cần điện, chỉ sử dụng trọng lực để chiết xuất nước từ không khí và dựa vào các vật liệu rẻ tiền, sẵn có.
Ngoài việc giữ cho các tấm pin mặt trời và các công nghệ bán dẫn khác mát mẻ, nước có thể được tái sử dụng để tưới tiêu, giặt giũ, làm mát các tòa nhà lắp đặt tấm pin mặt trời và các ứng dụng khác.
Các nhà khoa học ước tính, khí quyển chứa lượng nước nhiều gấp 6 lần so với tổng lượng nước ngọt trong các con sông cộng lại.
Công nghệ thu thập nước trong khí quyển. Ảnh: KAUST
Giáo sư Gan cho biết, có thể thu thập lượng nước từ khí quyển. Tại quốc gia khô cằn như Saudi Arabia, cần có thêm nguồn điện để chạy thiết bị thu thập nước. Đây là rào cản ở những khu vực nông thôn, thiếu điện, những tấm pin mặt trời khó có thể hoạt động được.
Giáo sư Dan Daniel và Shakeel Ahmad trong nhóm của Gan, phát hiện rằng bằng cách thêm lớp phủ bôi trơn là hỗn hợp của polyme và dầu silicon, họ có thể thu thập được nhiều nước hơn dựa vào trọng lực.
Giáo sư Ahmad cho hay, các giọt nước trong khí quyển có xu hướng bám chặt vào bề mặt, do đó phải thu thập nhưng tụ chủ động. Lớp phủ của nhóm nghiên cứu đã loại bỏ tình trạng bám chặt, thu thập nước thụ động. Hệ thống này hoạt động hoàn toàn dựa trên cơ chế làm mát bức xạ thụ động nên không tiêu thụ bất kỳ điện năng nào.
Thiết bị mới đã được thử nghiệm 6 lần trong khoảng thời gian một năm trong điều kiện tự nhiên tại thị trấn Thuwal, cách Jeddah khoảng 100km về phía Bắc và có thể thu được gần gấp đôi nước so với các công nghệ khác.
Theo các chuyên gia, hệ thống không tiêu thụ bất kỳ điện năng nào, giúp tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra, hệ thống không phụ thuộc vào bất kỳ bộ phận cơ học nào như máy nén hoặc quạt, giúp giảm chi phí bảo trì so với các hệ thống truyền thống, giúp tiết kiệm hơn nữa.
(Theo Sitechdaily)
