Máy phát điện nano có thể tạo ra lượng điện đáng kể từ sóng biển

Sử dụng sóng biển có thể tạo ra công suất điện lên tới 347 watt trên một mét khối.
Máy phát điện nano có thể tạo ra lượng điện đáng kể từ sóng biển
Năng lượng sóng có thể là chìa khóa cho một tương lai tái tạo? Nguồn: lindsay_imagery / iStock

Năng lượng sóng từ biển có nhiều tiềm năng như một nguồn năng lượng tái tạo, nhưng nó vẫn chưa được sử dụng rộng rãi.

Tuy nhiên, nó có thể sớm nhận được sự thúc đẩy để trở nên khả thi về mặt thương mại nhờ vào một phát minh mới được tạo thành từ các máy phát điện nhỏ dựa trên hiệu ứng điện ma sát, theo một bài báo được đăng tải bởi New Scientist hôm thứ Sáu.

Thu năng lượng từ tĩnh điện
Sự phát triển mới đã được công bố bởi một nhóm ở Trung Quốc, tự hào rằng nó tăng gấp đôi kỷ lục trước đó về công suất tạo ra trên mỗi khối lượng. Nó thực hiện điều này bằng cách thu năng lượng do tĩnh điện được tạo ra khi các vật liệu khác nhau cọ xát với nhau.

Hiện tượng này được gọi là hiệu điện ma sát, và các thiết bị sử dụng hiệu ứng này để tạo ra năng lượng được gọi là “máy phát điện nano”.

Bất chấp nhiều nỗ lực kết hợp hiệu ứng điện ma sát vào các công nghệ hiện tại, không có thiết bị được phát minh nào vẫn chưa được sản xuất hàng loạt hoặc thậm chí được bán.

Tuy nhiên, nghiên cứu mới đề xuất liên kết hàng nghìn máy phát điện nano với nhau thành chuỗi dài để tạo ra đủ năng lượng để làm cho các thiết bị sử dụng năng lượng sóng hiệu quả.

Khái niệm mới đang được đề xuất bởi một nhóm do Zhong Lin Wang đứng đầu tại Viện Năng lượng nano và Hệ thống nano Bắc Kinh ở Trung Quốc.

Wang chịu trách nhiệm chế tạo máy phát điện nano hoạt động đầu tiên được thiết kế vào năm 2012.

Hiện ông đã phát triển một thiết kế cho năng lượng sóng bao gồm một cuộn dây giống như lò xo bên trong một hình trụ. Khi sóng đẩy hình trụ qua lại, các phần riêng biệt của hình xoắn ốc kết hợp với nhau và tách ra, tạo ra một dòng điện nhỏ nhưng đáng kể.

Cho đến nay, phát minh mới đã được phát hiện là tạo ra công suất lên tới 347 watt trên một mét khối, gấp đôi kỷ lục tốt nhất đạt được trước đó. Nó cũng nhiều hơn 30 lần so với các thiết bị khác.

Các nhà nghiên cứu khẳng định điều này là do họ đã quản lý để đóng gói nhiều máy phát điện hơn vào cùng một không gian. Khi xử lý các thiết bị nhỏ như máy phát điện nano, con số cao là chìa khóa để có đủ năng lượng để tạo ra tác động đáng kể.

Phát triển bổ sung về sức mạnh sóng
Đây không phải là sự phát triển duy nhất nhằm tạo ra sự khác biệt trong cách sản xuất và khai thác năng lượng sóng. Vào tháng 8 năm 2021, các nhà nghiên cứu đã thiết kế một công nghệ nguyên mẫu mà họ tuyên bố có khả năng tăng gấp đôi sức mạnh thu được từ sóng biển.

Bộ chuyển đổi năng lượng sóng mới được phát triển bởi một nhóm nghiên cứu dưới sự lãnh đạo của Đại học RMIT đã được báo cáo hoạt động hiệu quả gấp đôi so với các công nghệ tương đương được phát triển trước đây bằng cách sử dụng thiết kế tuabin kép.

Vào tháng 9 năm 2022, công ty khởi nghiệp CalWave có trụ sở tại Hoa Kỳ thông báo đã hoàn thành thành công thử nghiệm ngoài đại dương đối với công nghệ năng lượng sạch xWave của mình, cho thấy thời gian hoạt động của hệ thống hơn 99% kéo dài tổng cộng 10 tháng.

Những phát triển này rất quan trọng vì năng lượng sóng là một trong những nguồn năng lượng tái tạo được mong đợi nhất trên thế giới.

Trong khi mặt trời không phải lúc nào cũng chiếu sáng và gió không phải lúc nào cũng thổi, làm cho năng lượng mặt trời và năng lượng gió không đáng tin cậy, sóng luôn chuyển động ở một mức độ nhất định. Do đó, nếu một thiết bị có thể khai thác ngay cả những chuyển động nhỏ nhất của nó, thì nó có thể là người thay đổi cuộc chơi trong tương lai tái tạo của chúng ta.

Thúy Vy
Theo Interesting engineering
CÙNG CHUYÊN MỤC
ĐỌC THÊM