Sunflower - Hệ thống cung cấp điện và nước sạch

Hệ thống trưng thu năng lượng Mặt trời (NLMT) "Sunflower" do công ty Thụy Sĩ Airlight Energy phát triển hứa hẹn trở thành cỗ máy di động đầu tiên trên thế giới sản xuất điện và nước sạch từ nguồn năng lượng tái tạo, để cung cấp cho các cộng đồng dân cư ở xa lưới điện.

Chiếc đĩa "bắt nắng" có phần trụ đỡ cao 10 mét được thiết kế khá gọn, có thể đặt vừa vặn trong một thùng container, nên dễ dàng vận chuyển tới bất kỳ địa điểm nào. Ngoài chức năng tổng hợp nước sạch và điện năng, Sunflower còn có khả năng sinh nhiệt mà khi kết hợp với máy bơm nhiệt, nó có thể vận hành hệ thống sưởi ấm hoặc làm mát cho ngôi nhà.

Hệ thống Sunflower. (Ảnh: energydigital.com)

Công nghệ cốt lõi của hệ thống là các tấm pin quang năng làm mát bằng nước do chuyên gia Bruno Michel và các đồng nghiệp của hãng IBM (Mỹ) chế tạo. Những tấm kính lắp đặt trên cấu trúc hình bông hoa hướng dương có công dụng điều hướng ánh nắng chiếu vào 6 tấm pin NLMT bên trong, nơi ánh nắng được tập trung gấp 2.000 lần. Mỗi tấm pin như thế chứa 25 chip quang điện có lớp chặn (photovoltaic) – bộ phận được làm mát bằng vô số rãnh nước cực nhỏ chảy bên dưới. Các rãnh nước này giúp tản nhiệt với tốc độ phù hợp, để các vi mạch duy trì ở mức nhiệt cho phép chúng hoạt động tối ưu nhất. Điều này giúp Sunflower hiệu quả hơn các hệ thống quang điện hiện hành. Cụ thể, Sunflower chỉ cần dùng 1/4 tấm pin quang điện để tạo ra lượng điện tương đương công suất của một tấm pin thông thường, điều đó đồng nghĩa hệ thống trưng thu ánh nắng mới tiết kiệm chi phí hơn.

Các thử nghiệm tiến hành trên hệ thống nguyên mẫu với 18 tấm kính cho thấy khả năng chuyển đổi NLMT của Sunflower thành điện năng và nhiệt năng lần lượt là 30% và 50%. Riêng phiên bản 36 tấm kính đạt hiệu suất chuyển đổi 12kW điện năng và 20kW nhiệt năng sau 10 giờ phơi nắng.

Khi sử dụng Sunflower tại các khu vực duyên hải để lọc nước biển thành nước ngọt, các chuyên gia cho biết lượng nước được nung nóng bởi hệ thống được dẫn qua một máy khử muối nhiệt độ thấp (cũng do IBM phát triển). Khi đó, Sunflower sẽ làm nước biển bốc hơi rồi thấm qua một lớp màng polymer và ngưng tụ thành nước ngọt chảy vào một bồn chứa riêng biệt. IBM khẳng định quá trình khử muối như vậy có thể sản xuất tới 2.500 lít nước sạch mỗi ngày.

Hiện tại, nhóm phát triển Sunflower tiếp tục nghiên cứu cách dự trữ lượng năng lượng tạo ra bởi hệ thống. Airlight Energy cũng có kế hoạch lắp thí điểm hệ thống tại 7 khu vực hẻo lánh (dự kiến tại Ma-rốc và Ấn Độ) vào đầu năm 2016, trước khi giới thiệu sản phẩm thương mại ra thị trường một năm sau đó.

Tiêu đề đã được khoahocnews.com đặt lại.