Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Thiết bị giá rẻ chuyển đổi ánh nắng mặt trời thành hơi nước (21/09/2016)

Các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Masdar và Viện Công nghệ Massachusetts đã chế tạo được hệ thống chuyển đổi năng lượng nhiệt mặt trời mới với giá thành rẻ, có thể dễ dàng sản sinh hơi nước từ ánh nắng mặt trời. Hệ thống này sẽ nâng cao hiệu quả và giảm giá thành của các công nghệ phụ thuộc vào hơi nước như công nghệ khử mặn, xử lý nước thải, sưởi ấm bằng nước nóng tại hộ gia đình, khử trùng dụng cụ y tế và sản xuất điện.

Thiết bị mới nổi trên mặt nước, có khả năng chuyển đổi 20% năng lượng mặt trời thành hơi nước ở mức nhiệt 100oC mà không cần thiết bị quang học đắt tiền. Thiết bị này được chế tạo từ vật liệu thương mại giá rẻ, bao gồm bao bì bọt và xốp polystyrene (nhựa).

TS. Zhang Tiejun, PGS. về kỹ thuật cơ khí và vật liệu cho biết nhóm nghiên cứu đã phát triển được hệ thống sản sinh hơi nước bằng năng lượng mặt trời mà không phải phụ thuộc vào ánh nắng mặt trời trực tiếp. Công nghệ này đặc biệt phù hợp với môi trường bụi bặm tại các Tiểu vương quốc Ả rập thống nhất (UAE), vì công nghệ sử dụng toàn bộ quang phổ của ánh nắng mặt trời cho các ứng dụng nhiệt chứ không chỉ một phần quang phổ trực tiếp có thể bị cản trở bởi các sol khí.

Thiết bị thu năng lượng mặt trời tương có thiết kế đối đơn giản: Thiết bị nổi giống như xốp, được làm từ chất hấp thụ quang phổ có chọn lọc, cho phép thu năng lượng của ánh sáng nhìn thấy nhưng lại hạn chế tỏa nhiệt trở lại bầu khí quyển. Hiệu ứng bẫy nhiệt này làm tăng đáng kể hiệu suất chuyển đổi ánh nắng mặt trời thành hơi nước của thiết bị.

Các chất hấp thụ được đặt giữa một lớp bao bì bọt, cho phép hấp thụ ánh nắng mặt trời và giảm lượng nhiệt bị thất thoát vào không khí thông qua quá trình đối lưu và một lớp xốp cách điện, làm nổi toàn bộ cấu trúc trên mặt nước và giảm thất thoát nhiệt được sản sinh xuống dưới nước. Thiết bị thu năng lượng mặt trời đóng vai trò như xốp, liên tục hút nước và làm nước bốc hơi để sản sinh hơi nước liên tục.

Tại Viện Công nghệ Massachusetts, thiết bị mới đã được chứng minh có khả năng sản sinh hơi nước đạt mức nhiệt 100°C trong những thời điểm ánh nắng mặt trời trực tiếp có cường độ yếu như các tháng không phải mùa hè và trời nhiều mây.

Nguồn: www.vista.gov.vn