Lọc nước bằng năng lượng mặt trời

Hiện có một số thiết bị giống như thùng đựng nước, các chuyên gia gọi bình chưng cất năng lượng mặt trời để giúp tạo ra nước sạch bằng cách sử dụng nhiệt năng của nắng làm bay hơi nước bẩn, thu được nước sạch, an toàn để uống.
 

Dải băng giấy thấm các bon màu đen được ngâm trong nước và được chiếu ánh sáng mặt trời. Ảnh New Atlas

Nhưng  tất cả các loại bình chưng cất năng lượng mặt trời vẫn là một hệ thống có kích thước lớn và giá thành cao, nhưng chỉ có thể sản xuất nước sạch đủ để cung cấp đủ nhu cầu uống và nấu ăn của một gia đình nhỏ. 
 
Hiện nay, các nhà khoa học nghiên cứu hoàn thiện bình chưng cất nước năng lượng mặt trời để đẩy nhanh quá trình bay hơi, khiến thiết bị có thể đáp ứng tất cả các nhu cầu nước sạch cho một gia đình nhỏ.
 
Mỗi người cần trung bình bốn lít nước sạch mỗi ngày. Theo điều tra của tổ chức môi trường Liên Hợp Quốc, cứ 10 người trên thế giới có 1 người không được sử dụng nước sạch. Hiện nay có nhiều công nghệ làm sạch hoặc khử muối trong nước biển, nhưng chi phí xây dựng các nhà máy  này là lý do khiến nước sạch nằm ngoài tầm với của những cộng đồng dân cư nghèo. 
 
Thiết kế truyền thống thiết bị lọc nước sử dụng năng lượng mặt trời tương tự một chiếc bể có đáy sơn phủ vật liệu màu đen hấp thụ nhiệt chứa đầy nước. Mặt trên của thiết bị được phủ bằng nhựa hoặc thủy tinh trong suốt. Phần dưới màu đen của hệ thống là phần hấp thụ nhiệt từ ánh sáng mặt trời làm nóng nước để diễn ra trạng thái bay hơi. Đây là toàn bộ quá trình lọc nước để thu được nước sạch và loại trừ các chất bẩn, gây ô nhiễm. Hơi nước được ngưng tụ trong lớp phủ bên trên và chảy xuống bộ phận thu nước sạch tương tự như mưa. 
 
Các nhà khoa học hiện tiếp tục nghiên cứu cải tiến thiết bị lọc nước mặt trời. Mục đích đặt ra là phát triển một sản phẩm sử dụng năng lượng của nắng hiệu quả hơn, đẩy nhanh quá trình bay hơi để có thể sản xuất nhiều nước uống sạch trong thời gian ngắn nhất. 
 
Có rất nhiều đề xuất sản xuất nước sạch bằng năng lượng mặt trời, nhưng yêu cầu quan trọng nhất là có hiệu quả sử dụng nhiệt cao, giá thành hạ để có thể cung cấp thiết bị cho các khu vực khó khăn trên trái đất. 
 
Cách đây không lâu, các nhà khoa học thuộc Đại học Buffalo đưa ra một nghiên cứu mới nhằm cải tiến công nghệ sử dụng ánh sáng mặt trời làm sạch nước. Dưới sự lãnh đạo của phó giáo sư kỹ thuật điện Qiaoqiang Gan, nhóm nghiên cứu tạo ra một thiết bị sử dụng giấy nhúng carbon đen sản xuất nước ngọt với hiệu quả gần như hoàn hảo.
 
PGS Gan cho biết: "Thông thường, khi năng lượng mặt trời được sử dụng để làm bay hơi nước, một phần năng lượng bị lãng phí do mất nhiệt vào môi trường xung quanh. Thực tế này làm cho quá trình bay hơi có hiệu quả thấp hơn 100%. Hệ thống của chúng tôi có khả năng thu nhiệt từ môi trường xung quanh, cho phép đạt được hiệu quả gần như hoàn hảo."
 
Được tài trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia (NSF), các nhà khoa học của trường Đại học Buffalo đạt được một bước tiến đáng ngạc nhiên hơn hẳn các thiết bị lọc nước trước đó. Giới hạn lý thuyết là đạt được 1,68 lít /h trên một mét vuông tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, công nghệ mới cho phép đạt đến 2,2 lít.
 
Thành viên nhóm nghiên cứu Haomin Song nói. "Với một thiết bị lọc nước năng lượng mặt trời có kích thước một tủ lạnh mini, chúng tôi ước tính có thể tạo ra 10 đến 20 lít nước sạch mỗi ngày tùy theo thời tiết và nhiệt độ môi trường."
 
Thiết bị lọc nước năng lượng mặt trời của nhóm nghiên cứu Buffalo có cấu trúc thiết kế sử dụng một dải giấy đen, nhúng carbon hình chữ "V." lộn ngược. Cạnh dưới của dải được nhúng trong nước và thấm như khăn ăn. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào dải giấy đen khiến vật liệu nóng lên và nước nhanh bay hơn. Nhưng mặt sau dải băng khiến cho ánh nắng không chiếu trực tiếp, vì vậy dải băng không quá nóng. Kết quả là nước bay hơi nhanh, khiến dải băng nguội đi dưới nhiệt độ xung quanh, dải băng đen thấm các bon tiếp tục làm nước bay nhanh hơn. Thiết kế này làm tăng hiệu quả chu trình bay hơi và tạo ra nhiều hơi nước hơn.
 
Ông Gan nhận xét: "Hầu hết các nhóm nghiên cứu công nghệ bay hơi năng lượng mặt trời cố gắng phát triển những vật liệu tiên tiến, ví dụ như vật liệu nano plasmonic kim loại và carbon, nhóm chúng tôi tập trung vào hướng sử dụng các vật liệu giá thành thấp và nhưng có thể đạt được hiệu suất đột phá kỷ lục.
 
"Điều quan trọng, hiệu suất nhiệt quá trình bay hơi bằng năng lượng mặt trời đạt 100% khi đốt nóng dải băng giấy đen phủ carbon." PGS Qiaoqiang Gan nhấn mạnh. 
Theo: KH&ĐS

Brazil tạo ra điện từ giấy, than chì và hơi nước

Một sinh viên Brazil vừa phát minh ra cách tạo ra điện từ giấy, than chì và hơi nước, đem lại hy vọng mới cho việc sản xuất năng lượng cho người dùng trên toàn thế giới.    Năng lượng được tạo ra từ các phân tử nước có trong không khí dưới dạng hơi, sau đó được chuyển tới các mảnh giấy có phủ than chì được xếp chồng lên nhau tạo ra dòng điện.    Thí nghiệm thực tế cho thấy, với 20 mảnh giấy than chì hình vuông, dòng điện tạo ra có thể cung cấp năng lượng cho 60 bóng đèn LED, trong khi chi phí chỉ khoảng 12.000 đồng. Link gốc Theo: VTV

Read more
Written on 07/02/2020, 13:40 by hiennm
brazil-tao-ra-dien-tu-giay-than-chi-va-hoi-nuoc Một sinh viên Brazil vừa phát minh ra cách tạo ra điện từ giấy, than chì và hơi nước, đem lại hy vọng mới cho việc sản xuất năng lượng cho người dùng trên toàn thế giới.    Năng lượng...
Written on 07/02/2020, 13:34 by hiennm
3-cong-nghe-quan-trong-nhat-doi-voi-nang-luong-tuong-laiTheo chuyên gia củaTập đoàn Cleantech, 3 công nghệ quan trọng nhất đối với năng lượng trong những năm tới là sử dụng hydro, mạng lưới điện thông minh và các tòa nhà tiết kiệm điện.   Ảnh minh...
Written on 07/02/2020, 13:30 by hiennm
cach-che-tao-pin-nang-luong-co-the-tao-ra-dien-vao-ban-dem-ma-khong-can-toi-anh-sang-mat-troi Nhờ ứng dụng nguyên lý hoàn toàn ngược lại với các tấm pin năng lượng Mặt Trời, các nhà khoa học đã tạo ra được những tấm pin có khả năng tạo ra năng lượng vào ban đêm.   Đã có cách chế tạo...
Written on 08/01/2020, 10:40 by hiennm
dung-cu-nghe-dau-tay-lam-pin-nang-luong-mat-troi Thay vì dùng silic để làm pin năng lượng mặt trời như thông thường, các bạn trẻ Trường ĐH Sư phạm kỹ thuật TP.HCM đã dùng thành phần từ củ nghệ, trái dâu tây, lá mâm xôi.   Phan Đình Long...
Written on 08/01/2020, 10:37 by hiennm
nganh-dien-tp-hcm-gop-phan-xay-dung-thanh-pho-thong-minh Thời gian qua, nhờ áp dụng có hiệu quả những thành tựu của cách mạng công nghiệp lần thứ tư và thực hiện quyết liệt công tác cải cách hành chính, ngành điện TP Hồ Chí Minh đã không ngừng nâng cao công...
Written on 26/12/2019, 16:55 by hiennm
chinh-phu-van-hanh-cong-dich-vu-cong-quoc-gia-e-cabinet-la-su-kien-ict-noi-bat-nam-2019(Chinhphu.vn) - Ngày 26/12, Câu lạc bộ Nhà báo công nghệ thông tin Việt Nam (ICT Press Club) tổ chức công bố 10 sự kiện công nghệ thông tin tiêu biểu năm 2019. Theo đó, bức tranh ICT Việt Nam năm 2019...
Written on 26/12/2019, 16:51 by hiennm
pc-binh-dinh-hieu-qua-tu-he-thong-do-xa-rf-spider Việc đưa vào sử dụng hệ thống đo xa RF-Spider đã giúp Công ty Điện lực Bình Định (PC Bình Định) chủ động trong công tác phân tích tổn thất điện năng các trạm biến áp công cộng, giám sát tình hình sử...
Written on 05/11/2019, 16:40 by hiennm
hieu-qua-tu-viec-phat-dien-tu-rac-thai Nhiều hộ dân sống quanh các bãi rác ở TP Cần Thơ vô cùng phấn khởi khi Nhà máy đốt rác sinh hoạt phát điện đi vào hoạt động.  Toàn cảnh Nhà máy đốt rác sinh hoạt phát điện Cần...
Written on 05/11/2019, 16:37 by hiennm
tim-ra-cach-thu-duoc-dien-mat-troi-ngay-trong-vu-tru Để giúp các phi hành gia có được nguồn năng lượng cần thiết duy trì hoạt động trong các sứ mệnh trên Mặt Trăng, sao Hỏa, NASA vừa công bố đã tìm ra cách thu được điện mặt trời ngay trong vũ...
Written on 05/11/2019, 16:35 by hiennm
cong-ty-nhiet-dien-phu-my-phat-huy-sang-kien-nham-toi-uu-hoa-san-xuat Thời gian qua, Công ty Nhiệt điện Phú Mỹ đã có nhiều sáng kiến nâng cao hiệu quả an toàn trong vận hành, tối ưu hóa hoạt động sản xuất, kinh doanh, cung ứng điện ổn định, an toàn, hiệu...