Chế tạo thành công thiết bị thu năng lượng từ đêm tối

Theo báo cáo ngày 12-9, bằng cách khai thác sự chênh lệch nhiệt độ giữa trái đất và không gian bên ngoài, các nhà khoa học đã chế tạo ra một thiết bị sản xuất đủ điện vào ban đêm để cung cấp năng lượng cho một đèn LED nhỏ. Với cách thức này, một ngày nào đó, phiên bản lớn hơn của máy phát điện vào ban đêm này có thể chiếu sáng phòng, sạc điện thoại hoặc cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử khác ở những khu vực xa xôi hoặc thiếu điện vào ban đêm, khi các tấm pin mặt trời không hoạt động.

Bản chất của thiết bị thắp sáng đèn ngủ mới này là máy phát nhiệt điện mini, nó sản xuất điện khi một bên của máy phát mát hơn bên còn lại. Mặt hướng lên trời của máy phát điện được gắn vào một tấm nhôm được niêm phong bên dưới lớp vỏ trong suốt và được bao quanh bằng lớp cách nhiệt để giữ nhiệt. Tấm nhôm này giữ mát hơn không khí xung quanh bằng cách tỏa bất kỳ nhiệt nào mà nó hấp thụ dưới dạng bức xạ hồng ngoại. Bức xạ đó có thể nén lại qua lớp vỏ trong suốt phía trên.

Trong khi đó, đáy của máy phát được gắn vào một tấm nhôm tiếp xúc được làm ấm liên tục bởi không khí xung quanh. Vào ban đêm, khi không có ánh mặt trời, tấm trên cùng có thể mát hơn so với đáy của máy phát điện một vài độ C.

Thiết bị được thử nghiệm trên tầng thượng của một ngôi nhà đã phát sáng được một bóng đèn LED.

Kỹ sư Wei Li của Đại học Stanford và các đồng nghiệp đã thử nghiệm mẫu thiết bị vào một đêm vào tháng 12 ở Stanford, California, Mỹ. Máy phát điện tạo ra công suất lên tới khoảng 25 milliwat trên mỗi mét vuông thiết bị, đủ để chiếu sáng một bóng đèn LED. Nhóm nghiên cứu ước tính rằng những cải tiến thiết kế hơn nữa, như tấm thu nhiệt lạnh ở phía trên cách nhiệt tốt hơn, có thể thúc đẩy sản xuất lên đến ít nhất 0,5 watt mỗi mét vuông.

Yuan Yang, một nhà khoa học vật liệu tại Đại học Columbia nhận xét, đây là một ý tưởng rất thông minh. Thiết bị này phát điện được ít hơn so với các tấm pin mặt trời. Nhưng máy phát điện vào ban đêm này có thể hữu ích cho nguồn điện dự phòng khẩn cấp hoặc năng lượng cho những nơi không có điện lưới.

Theo Shanhui Fan, một kỹ sư điện tại Đại học Stanford, người tham gia nghiên cứu này cho biết, một bóng đèn thông thường có thể tiêu thụ một vài watt điện. Vì vậy, một thiết bị chiếm một vài mét vuông không gian mái nhà có thể thắp sáng một căn phòng với năng lượng từ bầu trời đêm.

Aaswath Raman, một nhà khoa học và kỹ sư vật liệu tại UCLA, cũng cho rằng việc sử dụng máy phát điện của nhóm có thể giúp cung cấp năng lượng cho các trạm thời tiết từ xa hoặc các cảm biến môi trường khác. Điều này có thể đặc biệt hữu ích ở các vùng cực không nhìn thấy ánh sáng mặt trời trong nhiều tháng.