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.

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

Loading...

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 sản xuất cả điện mặt trời và nước trên sa mạc
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.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Nhà sáng chế 9x người Việt chế tạo vải từ vỏ hải sản

Nhà sáng chế 9x người Việt chế tạo vải từ vỏ hải sản

Nhà sáng chế trẻ gốc Việt, Uyên Trần tìm ra phương pháp tái sử dụng phụ phẩm vỏ tôm kết hợp bã cafe thành chất liệu thay thế cho da thuộc.

Đăng ngày: 03/03/2022
Cảm biến ánh sáng giúp cảnh báo cháy nắng

Cảm biến ánh sáng giúp cảnh báo cháy nắng

Cảm biến nhỏ bằng đầu ngón tay có thể gắn trên quần áo với khả năng đổi màu để báo hiệu thời gian tiếp xúc an toàn với ánh nắng.

Đăng ngày: 01/03/2022
Xe đạp chống trộm thông minh có khung

Xe đạp chống trộm thông minh có khung "biến hình" làm khóa

Công ty Chile phát triển mẫu xe đạp chống trộm với khả năng thay đổi khung xe để khóa vào cột hay hàng rào chỉ trong 15 giây.

Đăng ngày: 28/02/2022
Phát triển thành công loại pin giãn nở, mềm như vải

Phát triển thành công loại pin giãn nở, mềm như vải

TS Nguyễn Ngọc Tân (Đại học British Colombia) và các cộng sự đã lần đầu tiên chế tạo thành công loại pin có thể giãn nở, mềm như vải để sử dụng trong các cảm biến thông minh.

Đăng ngày: 26/02/2022
Phương pháp tái chế, biến khẩu trang cũ thành pin lithium

Phương pháp tái chế, biến khẩu trang cũ thành pin lithium

Các nhà khoa học đến từ Nga, Mỹ và Mexico phát triển phương pháp tái chế khẩu trang cũ thành một loại pin có hiệu suất cao như pin lithium-ion.

Đăng ngày: 25/02/2022
Thiết kế

Thiết kế "Xe nhện" có thể chạy trên nhiều địa hình

Xe điện 4 bánh e-Spider di chuyển với tốc độ chỉ khoảng 30 km/h nhưng rất linh hoạt, có thể trèo lên dốc hay đi qua hào rãnh.

Đăng ngày: 22/02/2022
Chiết xuất thành công nguyên tố đất hiếm từ rác thải

Chiết xuất thành công nguyên tố đất hiếm từ rác thải

Đại học Rice đã thu hồi thành công các nguyên tố đất hiếm từ rác với những đặc tính quan trọng cho thiết bị điện tử và công nghệ xanh.

Đăng ngày: 15/02/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News