Máy phát điện chạy bằng năng lượng tuyết

Ở những khu vực có khí hậu tuyết rơi nhiều, việc lắp đặt hệ thống hấp thụ năng lượng mặt trời không phải là lựa chọn lý tưởng. Các tấm pin năng lượng mặt trời cũng không thể hoạt động hiệu quả nếu như chúng bị chôn vùi dưới lớp tuyết dày. Xuất phát từ nhu cầu trên, mới đây, một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ trường Đại học California Los Angeles (UCLA), Hoa Kỳ đã phát triển một thiết bị mới có khả năng tự sản xuất năng lượng điện từ tuyết.

Nhóm nghiên cứu đặt tên cho thiết bị mới là Snow TENG - máy phát điện ma sát nano dựa trên năng lượng tuyết. Giống như tên gọi của nó, thiết bị hoạt động dựa trên hiệu ứng điện áp cao, có nghĩa là nó có thể tạo ra điện tích từ lực tĩnh điện bằng cách trao đổi các hạt điện tích. Những thiết bị này trước đó đã từng được sử dụng để chế tạo máy phát điện chuyển đổi năng lượng từ chuyển động cơ thể, màn hình cảm ứng và thậm chí là bước chân trên sàn nhà.

Tuyết là những tinh thể đá nhỏ tích điện dương, do đó, việc cọ xát nó với vật liệu khác có điện tích trái dấu sẽ cho phép tạo ra năng lượng điện. Sau một loạt thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã xác định và lựa chọn silicone là vật liệu hiệu quả nhất.

Snow TENG cho phép thực hiện kỹ thuật in 3D và được làm bằng một lớp silicon gắn vào điện cực. Các nhà nghiên cứu cho biết thiết bị có thể được tích hợp vào các tấm pin năng lượng mặt trời, cho phép pin tiếp tục thực hiện quá trình tạo ra điện ngay cả khi bị tuyết bao phủ. Điều này gợi nhắc đến công nghệ pin mặt trời lai được phát triển trước đó với khả năng hấp thu năng lượng từ chuyển động của những hạt mưa trên bề mặt của nó.

Các nhà nghiên cứu cho biết, một trong những trở ngại chính là lượng điện sản xuất bằng công nghệ mới trong mẫu thiết kế hiện tại khá nhỏ, nó chỉ tạo ra một mật độ sản xuất điện khoảng 0,2 watt cho mỗi mét vuông. Điều đó có nghĩa là việc gắn thiết bị lên lưới giống pin mặt trời là không khả thi, tuy nhiên, nó có thể được áp dụng trong công nghệ cảm biến thời tiết tự cấp nguồn nhỏ.

"Thiết bị có thể hoạt động hiệu quả thậm chí ở những khu vực thuộc vùng sâu vùng xa vì nó có khả năng tự khai thác, cung cấp năng lượng điện và không yêu cầu sử dụng pin", Richard Kaner, tác giả chính của nghiên cứu cho biết. "Đây là một thiết bị rất thông minh và chúng ta có thể coi nó là một trạm thời tiết có khả năng nhận định lượng tuyết rơi, hướng tuyết rơi, hướng và tốc độ của gió".

Bên cạnh đó, các nhà khoa học cũng đưa ra các ví dụ khác như thiết bị cảm biến được thiết kế để có thể gắn vào đế giày hay ván trượt để thu thập dữ liệu cho các môn thể thao mùa Đông.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nano Energy.

Theo Vista.gov.vn