Pin điện hóa biến nhiệt thải thành điện

Nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Viện công nghệ Massachusets, Hoa Kỳ đã chế tạo được pin điện hóa, sử dụng nhiều mức nhiệt độ khác nhau để chuyển đổi nhiệt thành điện.

Loại pin điện hóa mới chỉ cần nhiệt thải ở mức thấp hơn 100^oC để sạc pin và có ưu điểm vượt trội hơn các thiết bị cùng loại cần có mạch ngoài để sạc hoặc nguồn nhiệt cao (300^oC).

Anthony Vassallo thuộc trường Đại học Sydney cho rằng đây là ý tưởng tuyệt vời để có thể thu hồi điện năng có ích từ nhiệt thải.

Ở nhiệt độ (60^oC), pin chế từ các hạt nano màu xanh đậm và feroxyanua, được sạc và làm mát ở mức 15^oC, thì giải phóng năng lượng. Ở nhiệt độ thấp, pin giải phóng nhiều năng lượng hơn mức dùng để sạc và đã biến đổi nhiệt thành điện.

Nhiệt năng sinh ra phụ thuộc vào nhiệt độ và giới hạn Carnot. Giới hạn Carnot là  nhiệt năng tối đa được chuyển đổi thành điện năng có ích. Trong ô tô, hiệu suất nhiệt của động cơ đạt khoảng 20%, trong khi giới hạn Carnot ở mức khoảng 37%. Nghĩa là chuyển đổi nhiệt năng đạt mức cao nhất khi sử dụng nhiệt độ cao và các thiết bị chuyển đổi dùng nhiệt độ thấp sẽ không bao giờ đạt hiệu suất chuyển đổi cao.

Các nhà nghiên cứu mong muốn áp dụng công nghệ mới để khai thác nhiệt từ môi trường ở vùng sâu vùng xa. Nhưng, khi các tấm pin năng lượng mặt trời đã chiếm lĩnh thị trường và hoạt động hiệu quả hơn, thì công nghệ chuyển đổi nhiệt thành điện này sẽ khó có thể vượt qua.

Vì pin điện hóa cần có 2 mức nhiệt để hoạt động, nên sẽ đòi hỏi nhiều dao động nhiệt mới họat động được ở ngoài phòng thí nghiệm.

GS. Vassallo dự báo: Mẫu pin điện hóa đầu tiên chỉ chuyển đổi được 2% nhiệt năng thành điện và giới hạn Carnot thấp hơn 10%. Công nghệ mới có thể được sử dụng tại các cơ sở công nghiệp hoặc song song với các hệ thống năng lượng khác để nâng cao hiệu suất năng lượng.

Theo Vista.gov.vn