Hệ thống sản xuất cả điện mặt trời và nước trên sa mạc

Hệ thống WEC2P gồm pin mặt trời và một lớp hydrogel hấp thụ hơi ẩm trong không khí, có thể hoạt động cả ngày lẫn đêm.


Mô phỏng hệ thống sản xuất điện mặt trời và nước quy mô lớn trên sa mạc. (Ảnh: Renyuan Li)

Ở những vùng sa mạc xa xôi, điện và nguồn nước cho nông nghiệp là hai thứ thường xuyên thiếu. Nhóm nhà khoa học tại Đại học Khoa học và Công nghệ King Abdullah (KAUST), Saudi Arabia, phát triển hệ thống mới nhằm giải quyết cả hai vấn đề trên bằng cách kết hợp các tấm pin mặt trời với lớp hydrogel hấp thụ, đặt tên là hệ thống sản xuất nước-điện-cây trồng tích hợp, hay WEC2P. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Cell Reports Physical Science hôm 1/3.

WEC2P gồm một chuỗi pin mặt trời nối với nhau, mỗi tấm pin nằm trên một lớp hydrogel. Pin và hydrogel cùng tạo thành nắp của một hộp kim loại có mặt dốc, dưới đáy là một vòi nước. Ban đêm, hộp để mở, cho phép hydrogel hút ẩm từ không khí. Ban ngày, hộp đóng lại. Pin mặt trời sẽ sản xuất điện khi ánh nắng chiếu vào. Lượng nắng này cũng khiến cả pin mặt trời lẫn lớp hydrogel bên dưới nóng lên.

Kết quả, nước được hấp thụ trước đó bốc hơi lên từ lớp hydrogel và ngưng tụ ở mặt sau tấm pin. Khi nước lỏng chảy khỏi pin, nó mang theo nhiệt dư thừa và đem lại hiệu ứng làm mát, giúp pin mặt trời hoạt động hiệu quả hơn tới 9%. Sau đó, nước chảy xuống đáy hộp kim loại và tới vòi. Từ đây, người dùng có thể thu thập nước để sử dụng cho việc tưới tiêu hoặc uống.


Hệ thống thử nghiệm gồm hai tấm pin mặt trời và hộp trồng cây. (Ảnh: Renyuan Li)

Các chuyên gia đã tiến hành thử nghiệm quy mô nhỏ với WEC2P tại sa mạc Saudi Arabia trong khoảng hai tuần hồi tháng 6 năm ngoái. Với pin mặt trời và lớp hydrogel có kích thước bằng mặt bàn học, hệ thống thử nghiệm tạo ra tổng cộng 1.519 Wh điện cùng khoảng 2 lít nước. Lượng nước này được dùng để tưới 60 hạt giống cải bó xôi trồng trong hộp nhựa. Trong đó, 57 hạt đã nảy mầm và mọc cao 18 cm.

"Đảm bảo mọi người trên Trái đất được tiếp cận với nước sạch và năng lượng sạch với giá phải chăng là một phần của các Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDGs) do Liên Hợp Quốc đặt ra. Tôi hy vọng thiết kế mới có thể trở thành một hệ thống sản xuất điện nước phi tập trung để thắp sáng các ngôi nhà và tưới cây", giáo sư Peng Wang, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Kỹ thuật trồng rau sạch trong chậu xốp tại nhà đơn giản

Kỹ thuật trồng rau sạch trong chậu xốp tại nhà đơn giản

Trước những mối lo ngại về chất lượng thực phẩm, nhất là rau củ, một số gia đình đã lựa chọn cách làm thông minh, đó là tự trồng rau sạch tại nhà.

Đăng ngày: 14/05/2025
Quy trình chế biến tinh bột sắn từ củ sắn

Quy trình chế biến tinh bột sắn từ củ sắn

Có thể dùng các dụng cụ khác nhau để mài xát sắn thành cháo bột. Dùng hai tay mài sát củ sắn trên bàn mài xát sắn thủ công có tấm kim loại đột gai...

Đăng ngày: 12/05/2025
Kỹ thuật trồng và chăm sóc sứ Thái Lan

Kỹ thuật trồng và chăm sóc sứ Thái Lan

Sứ Thái Lan có tên khoa học là Adenium obesum thuộc họ Apocyanaceae, thuộc nhóm cây mọng nước, và được mệnh danh là "hoa hồng sa mạc", được trồng và phát triển ở nhiều nơi trong nước ta.

Đăng ngày: 09/05/2025
Kỹ thuật trồng hoa dạ yến thảo bằng cành

Kỹ thuật trồng hoa dạ yến thảo bằng cành

Nhân giống hoa dạ yến thảo bằng cành là một trong những kỹ thuật trồng hoa rất đơn giản nhưng vẫn mang lại những chậu hoa đẹp mắt và có sức sống mạnh mẽ.

Đăng ngày: 03/05/2025
Cách trồng dưa pepino sai quả trong chậu cho mọi nhà

Cách trồng dưa pepino sai quả trong chậu cho mọi nhà

Không kén đất, chỉ cần tưới nước thường xuyên và đảm bảo không bị ngập úng là nguyên tắc cực đơn giản để bạn có thể trồng thành công một chậu dưa pepino rồi đấy.

Đăng ngày: 29/04/2025
Hướng dẫn trồng rau thơm sạch tại nhà

Hướng dẫn trồng rau thơm sạch tại nhà

Rau thơm là loại rau có thể trồng quanh năm và là loại rau dễ ăn được nhiều người ưa chuộng. Với kỹ thuật trồng cây đơn giản, mọi người có thể dễ dàng tự trồng ngay tại nhà.

Đăng ngày: 27/04/2025
Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái

Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái

Khi bạn xoay vành tay lái đi, đương nhiên chiếc xe của bạn sẽ chuyển hướng theo phía mà bạn muốn. Thế nhưng quan hệ “nhân quả” của chúng như thế nào? Chắc chắn sẽ có nhiều điều thú vị khi bạn tìm hiểu về nguyên lý l&a

Đăng ngày: 12/04/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News