Bài viết

Lá cây nhân tạo hấp thụ ánh sáng mặt trời tạo ra thuốc

Các nhà nghiên cứu thuộc Trường đại học Công nghệ Einhoven (Hà Lan) đã tạo ra một loại lá cây nhân tạo có thể hấp thụ ánh sáng mặt trời và tạo ra thuốc dành cho con người và gần như không có trở ngại gì để đưa công nghệ này vào thực tiễn, trừ một điều là chỉ có thể áp dụng nó vào ban ngày khi có ánh sáng mặt trời.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành dự án này được một thời gian và giới thiệu mẫu vật đầu tiên vào năm 2016. Đến nay, công nghệ đã tiến bộ hơn nhiều và các nhà nghiên cứu cho biết chiếc lá nhân tạo có màu sắc đẹp mắt này có thể sử dụng để tạo ra gần như bất kì loại thuốc nào.

Tận dụng những thành tố có sẵn trong tự nhiên, những chiếc lá nhỏ xíu này vận dụng những kênh phức tạp có đường dẫn giống như mao mạch trong các chiếc lá thật.

Ánh sáng mặt trời chiếu vào những dòng dung dịch chảy trong lá nhân tạo sẽ tạo thành những phản ứng hóa học.


Chiếc lá “kháng điện” tí hon.

Thông thường quá trình này cần phải sử dụng năng lượng điện, hóa chất thô hoặc cả hai thứ, nhưng bằng cách sử dụng ánh sáng mặt trời làm năng lượng để sản xuất thuốc.

Các nhà khoa học cho rằng những hệ thống như vậy sẽ được sử dụng ở những nơi khan hiếm thuốc và không có đủ điều kiện sản xuất thuốc. Sản xuất thuốc chữa bệnh sốt rét trong rừng, nơi không có điện lưới sẽ trở nên dễ dàng hơn nhiều nhờ những tiến bộ khoa học này.

Ông Timothy Noel, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết gần như không có trở ngại gì để đưa công nghệ này vào thực tiễn, trừ một điều là chỉ có thể áp dụng nó vào ban ngày khi có ánh sáng mặt trời. Những chiếc lá nhân tạo hoàn toàn có thể nhân rộng, bất cứ nơi nào có mặt trời là chúng hoạt động được.

Việc nhân rộng rất dễ dàng và do tính chất tự cung cấp năng lượng và giá thành không hề đắt, chúng rất phù hợp để dùng trong quá trình sản xuất hóa chất cần tiết kiệm chi phí.

Theo Khánh Ly/moitruong.com.vn/Dantri (16/9/2019)

Sử dụng năng lượng mặt trời có nhược điểm không?

Năng lượng mặt trời mang lại rất nhiều lợi ích cho sinh hoạt, cũng như hoạt động sản xuất kinh doanh, song không ít người vẫn đặt câu hỏi: năng lượng mặt trời có nhược điểm không?

Trên thực tế, năng lượng mặt trời cũng có những nhược điểm đang cần được khắc phục.

  1. Sử dụng năng lượng mặt trời: Chi phí cao

Đây có lẽ là vấn đề gây tranh cãi nhất trong việc sử dụng nguồn năng lượng mặt trời. Việc lưu trữ năng lượng mặt trời tại các hộ gia đình đòi hỏi khoản chi phí khá cao ở giai đoạn ban đầu. Vì vậy, trên thế giới nhiều quốc gia đã khuyến khích việc sử dụng các nguồn năng lượng sạch bằng cách cho vay tín dụng để thực hiện hoặc cho thuê pin mặt trời với những điều khoản có lợi cho người thuê.

Bên cạnh đó, hiện giá của ắc quy tích trữ điện mặt trời còn khá cao so với khả năng chi trả của đại đa số người dân. Do đó, ở thời điểm hiện tại, năng lượng mặt trời chưa có khả năng trở thành nguồn điện duy nhất của các hộ gia đình mà chỉ có thể là nguồn bổ sung cho điện lưới và các nguồn năng lượng khác.

  1. Năng lượng mặt trời không ổn định

Vào ban đêm hay những ngày nhiều mây và mưa, khi không có ánh sáng mặt trời, nguồn năng lượng mặt trời sẽ không được ổn định. Song, so với điện gió, năng lượng mặt trời vẫn là một lựa chọn có nhiều ưu thế.

  1. Điện mặt trời vẫn gây ảnh hưởng tới môi trường

So với các loại năng lượng khác, năng lượng mặt trời vẫn thân thiện với môi trường hơn, nhưng một số quy trình công nghệ để chế tạo các tấm pin mặt trời vẫn phát thải các loại khí nhà kính, hexaflorua lưu huỳnh và nitơ trifluoride. Ở quy mô lớn, việc lắp đặt những cánh đồng pin mặt trời cũng cần những diện tích đất nhẽ ra được dành cho cây cối và thảm thực vật nói chung.

  1. Sử dụng nhiều nguyên liệu quý hiếm và đắt tiền

Ngày nay, việc sản xuất các tấm pin mặt trời đòi hỏi phải sử dụng cadmium telluride (CdTe) hoặc gallium selenide indi (CIGS) – những nguyên liệu rất quý hiếm và đắt tiền, điều này dẫn đến sự gia tăng chi phí.

  1. Mật độ năng lượng không cao

Một trong những thông số quan trọng của nguồn điện mặt trời là mật độ công suất trung bình, được đo bằng W/m2 và được mô tả bằng lượng điện năng có thể thu được từ một đơn vị diện tích nguồn năng lượng. Chỉ số này đối với điện mặt trời là 170 W/m2 – nhiều hơn các nguồn năng lượng tái tạo khác, nhưng thấp hơn dầu, khí, than và điện hạt nhân. Vì lý do này, để tạo ra 1kW điện từ nhiệt năng mặt trời đòi hỏi một diện tích khá lớn của các tấm pin mặt trời.

VNCPC

Năng lượng mặt trời: Những điều cần biết

Năng lượng mặt trời cung cấp nguồn điện sạch phục vụ nhu cầu sản xuất và tiêu dùng trong thế kỷ 21, khi nguồn nhiên liệu hóa thạch và dầu mỏ ngày càng cạn kiệt. Dưới đây chính là những điều cần biết về năng lượng mặt trời.

Ưu điểm của năng lượng mặt trời

  1. Có khả năng tái tạo

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo. Theo tính toán của NASA, mặt trời còn có thể cung cấp năng lượng cho chúng ta trong khoảng 6,5 tỉ năm nữa.

  1. Luôn dồi dào

Tiềm năng của năng lượng mặt trời là rất lớn – mỗi ngày, bề mặt trái đất được hưởng 120.000 terawatts (TW) của ánh sáng mặt trời, cao gấp 20.000 lần so với nhu cầu của con người trên toàn thế giới (1TW = 1.000 tỉ W).

  1. Nguồn cung bền vững và vô tận

Năng lượng mặt trời là vô tận, dư thừa để đáp ứng nhu cầu về năng lượng của nhân loại, đủ dùng cho rất nhiều thế hệ về sau.

  1. Tính khả dụng cao

Năng lượng mặt trời có thể được tiếp nhận và sử dụng ở mọi nơi trên thế giới – không chỉ ở vùng gần xích đạo mà còn ở các nơi có vĩ độ cao thuộc phía bắc và phía nam bán cầu. Hiện nay, Đức là quốc gia chiếm vị trí hàng đầu thế giới về việc sử dụng năng lượng mặt trời và đang có kế hoạch tận dụng tối đa nguồn năng lượng dồi dào này.

  1. Bảo vệ môi trường

Việc sản xuất, vận chuyển, lắp đặt và vận hành các nhà máy điện mặt trời về cơ bản không phát thải các loại khí độc hại vào khí quyển. Ngay cả khi có phát thải một lượng nhỏ thì so sánh với các nguồn năng lượng truyền thống, lượng khí này là không đáng kể.

  1. Không gây tiếng ồn

Khi sản xuất năng lượng mặt trời không sử dụng các loại động cơ như trong máy phát điện, vì vậy việc tạo ra điện không làm phát sinh tiếng ồn.

  1. Hiệu quả cao, chi phí hoạt động thấp

Chuyển sang sử dụng năng lượng mặt trời, các hộ gia đình sẽ có được một khoản tiết kiệm đáng kể. Việc bảo trì, duy tu hệ thống cung cấp năng lượng mặt trời cho hộ gia đình trong một năm cần chi phí rất thấp. Theo đó, bạn chỉ cần một vài lần lau chùi sạch các tấm pin năng lượng mặt trời và chúng luôn được các nhà sản xuất bảo hành trong khoảng thời gian lên tới 20-25 năm.

  1. Áp dụng rộng rãi

Năng lượng mặt trời có thể cung cấp điện tại các khu vực không có kết nối với lưới điện quốc gia (ngay cả ở những quốc gia đã phát triển như Mỹ, Nga, Pháp… hiện cũng vẫn có những nơi được gọi là “điểm mù về điện” ở vùng sâu, vùng xa). Năng lượng mặt trời còn được dùng để khử muối trong nước biển ở nhiều quốc gia châu Phi khan hiếm nước ngọt. Thậm chí, các vệ tinh trên quỹ đạo trái đất cũng được sử dụng bằng nguồn năng lượng mặt trời.

Gần đây, điện mặt trời còn được gọi là “năng lượng toàn dân” nhờ sự đơn giản của việc tích hợp điện mặt trời vào hệ thống cung cấp điện dân dụng, song song với điện lưới hoặc điện từ các nguồn cung khác.

  1. Công nghệ liên tục được cải tiến

Công nghệ sản xuất pin mặt trời mỗi ngày một tiến bộ hơn – mô-đun màng mỏng được đưa trực tiếp vào vật liệu ngay từ giai đoạn sơ chế ban đầu. Một tập đoàn lớn của Nhật Bản cũng là một nhà sản xuất pin mặt trời, vừa giới thiệu một hệ thống sáng tạo các yếu tố lưu trữ năng lượng cho kính cửa sổ. Những thành tựu mới nhất trong lĩnh vực công nghệ nano và vật lý lượng tử cũng cho phép chúng ta kỳ vọng về khả năng tăng công suất của các tấm pin mặt trời lên gấp 3 lần so với hiện nay.

VNCPC

Tạo ra tấm pin năng lượng mặt trời lưu trữ cả điện và nhiệt

Công ty SINTEF (Na Uy) đã tạo ra các tấm pin PV-Adapt lưu trữ được cả điện và nhiệt, do đó con người có thể sử dụng song song cả năng lượng lẫn nguồn nhiệt này.

Thông thường, các tấm pin mặt trời sẽ lưu trữ năng lượng để sau đó chuyển hóa thành điện năng. Nhưng các tấm pin PV-Adapt lưu trữ được cả nhiệt, do đó con người có thể sử dụng song song cả năng lượng lẫn nguồn nhiệt này.


Nhà nghiên cứu Martin Bellmann giới thiệu tấm pin mặt trời PV-Adapt. Nguồn ảnh: SINTEF.

Với một hệ thống ống tích hợp hoạt động như bộ trao đổi nhiệt, nguồn nhiệt sẽ có thể làm nóng nước, phục vụ cho nhu cầu của con người.

Giám đốc dự án, nhà nghiên cứu Martin Bellmann, cho biết, các tấm pin mặt trời thường nóng ngay cả khi nhiệt độ bên ngoài không quá cao.

Theo thử nghiệm của SINTEF, vào một ngày trời đẹp, ít nắng, các tấm pin có thể nóng tới 60 độ C. Điều này khiến sản lượng năng lượng giảm từ 12-16%. Nhưng, các tấm pin PV-Adapt được gắn một hệ thống tự làm mát có thể làm tăng đáng kể sản lượng năng lượng thu được và lưu trữ.

Dự án PV-Adapt nằm trong chương trình Horizon (Chương trình về nghiên cứu và đổi mới, sáng tạo) của EU, được triển khai từ cuối năm 2018 và nhận được khoảng 10 triệu USD tài trợ.

Đây là kết quả của dự án PV-Adapt, do công ty SINTEF có trụ sở đặt tại thành phố Trondheim, Na Uy, nghiên cứu thực hiện.

Theo Khánh Ly/moitruong.com.vn (25/8/2019)