Thiết bị hút ánh sáng mặt trời để tạo ra hơi nước siêu nóng

Viện Nghiên cứu Massachussetts (MIT) vừa phát triển một thiết bị hút sức nóng từ ánh sáng mặt trời để đun sôi nước và tạo ra hơi nước “siêu nóng” trên 100 độ C mà không cần bất cứ thiết bị quang học đắt tiền nào.

Vào những ngày nhiều nắng, thiết bị này có thể thụ động tạo ra hơi nước đủ nóng để khử trùng các thiết bị y tế, đun nấu thức ăn và nhiều lợi ích khác. Hơi nước nóng này cũng được ứng dụng cung cấp nhiệt cho các quy trình công nghiệp, hoặc được ngưng tụ lại làm nước uống tinh khiết.

Các nhà nghiên cứu trước đây đã phát triển được một thiết bị giống bọt biển, cho nổi trên thùng chứa nước và biến nước ngấm vào miếng bọt đó thành hơi. Nhưng phương pháp này lại xuất hiện một vấn đề đó là các chất gây ô nhiễm trong nước làm cho thiết bị rất nhanh hỏng. Trong khi loại thiết bị mới được treo nổi trên mặt nước nên không bị các chất gây ô nhiễm phá hại.

Thiết bị hút ánh sáng mặt trời để tạo ra hơi nước siêu nóng
Hơi nước nhiệt độ cao có thể được sử dụng để đun nấu, làm sạch hoặc khử trùng các thiết bị y tế ở các khu vực xa xôi hẻo lánh. (Ảnh MIT).

Loading...

Thiết bị có kích thước và độ dày tương đương với một chiếc máy tính bảng cỡ nhỏ và có hình giống như một chiếc bánh sandwich. Mặt trên của thiết bị được làm từ hợp chất gốm kim loại - một loại vật liệu có tính năng hấp thụ nhiệt mặt trời rất tốt, trong khi mặt dưới lại được làm từ bọt cacbon dạng mắt lưới giúp tỏa nhiệt xuống nước phía dưới hiệu quả.

Một khi nhiệt độ trong nước đạt 100 độ C, nó sẽ tỏa hơi và bay ngược lên trên qua một lớp giữa được làm từ chất liệu giống bọt nhựa. Tại đây, hơi nước tiếp tục được làm nóng quá nhiệt độ sôi, trước khi được bơm qua một ống đơn.

“Đây hoàn toàn là một hệ thống làm nóng thụ động - tức là người dùng chỉ cần đặt thiết bị ngoài trời để hấp thụ ánh sáng mặt trời. Họ có thể sử dụng thiết bị này để tạo ra đủ nước uống cho một gia đình, hoặc khử trùng thiết bị y tế cho một phòng phẫu thuật”, ông Thomas Cooper, phó giáo sư về kỹ thuật cơ học, đại học York cho biết.

Đầu tiên các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm thiết bị trong phòng thí nghiệm, sử dụng một thiết bị mô phỏng các đặc điểm của ánh sáng mặt trời với các cường độ khác nhau. Họ thấy rằng thiết bị này có thể đun nóng một bể nước nhỏ lên đến nhiệt độ sôi và tạo ra hơi nước ở nhiệt độ 122 độ C, dưới các điều kiện tương tự như một ngày nắng bình thường. Khi các nhà nghiên cứu tăng cường độ ánh nắng lên 1,7 lần, họ thấy thiết bị này thậm chí còn tạo ra hơi nước nóng lên đến 144 độ C.

Tháng 10/2017, nhóm các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm thiết bị này trên mái tòa nhà số 1 của MIT. Đó là một ngày nhiều nắng và để tăng cường độ ánh nắng mặt trời, các nhà nghiên cứu đã lắp đặt một bộ hấp thụ ánh nắng mặt trời đơn giản - một chiếc gương lồi giúp thu và điều hướng cho nhiều ánh nắng vào thiết bị hơn.

Với cách này, thiết bị có thể tạo ra hơi nước lên đến 146 độ C trong vòng 3,5 giờ. Trong các thí nghiệm tiếp theo, nhóm nghiên cứu còn tạo ra được hơi nước từ nước biển mà hoàn toàn không có các tinh thể muối làm mờ bề mặt thiết bị. Trong các thí nghiệm khác, họ còn có thể thu và ngưng tụ hơn nước trong một bình đựng để thu nước uống tinh khiết.

“Thiết bị mới này đã thực sự giải quyết được những nhược điểm của những thiết bị trước đây. Hiện nay, chúng tôi đang cố gắng để tăng hiệu suất và cải tiến thiết bị hơn nữa. Còn một số điểm cần khắc phục và chúng tôi hy vọng sẽ tạo ra được một thiết bị hoàn hảo nhất”, ông Gang Chen, giáo sư kỹ thuật điện, thuộc MIT cho biết.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Não cấy ghép cho phép người bị liệt biến ý nghĩ thành văn bản

Não cấy ghép cho phép người bị liệt biến ý nghĩ thành văn bản

Những người tham gia đã gửi tin nhắn, phát trực tuyến nhạc và duyệt web trên các máy tính bảng của họ.

Đăng ngày: 16/12/2018
Phi cơ siêu thanh Mỹ chở người lên vũ trụ thành công

Phi cơ siêu thanh Mỹ chở người lên vũ trụ thành công

Máy bay vũ trụ siêu thanh của Virgin Galactic phóng lên rìa vũ trụ trong chuyến bay thử nghiệm quan trọng vào hôm qua, giúp công ty tiến gần tới mục tiêu đưa khách du lịch vào không gian, theo CNN.

Đăng ngày: 15/12/2018
Cận cảnh cỗ máy vẽ tranh của Leonardo da Vinci được hiện thực hóa!

Cận cảnh cỗ máy vẽ tranh của Leonardo da Vinci được hiện thực hóa!

Máy vẽ tranh đồng thời cũng là một trong những chiếc máy tính có thể lập trình đầu tiên trên thế giới, do thiên tài hội họa Leonardo da Vinci phát minh cuối cùng cũng đã được “hồi sinh”.

Đăng ngày: 15/12/2018
Các nhà khoa học tìm cách tạo ra bàn phím siêu mỏng hấp thụ ánh sáng

Các nhà khoa học tìm cách tạo ra bàn phím siêu mỏng hấp thụ ánh sáng

Các chuyên gia của Trường Đại học Nghiên cứu Hạt nhân Quốc gia Nga MEPhI đã chế tạo một loạt bàn phim siêu mỏng đa lớp có thể tạo cơ sở cho ngành điện tử và năng lượng tương lai.

Đăng ngày: 12/12/2018
Nghiên cứu mới giúp robot cảm nhận được sự đau đớn giống con người

Nghiên cứu mới giúp robot cảm nhận được sự đau đớn giống con người

Một nhóm các nhà khoa học tại Đại học Cornell, Mỹ mới đây công bố, họ đã thành công trong việc tái tạo cảm giác cơ thể cho một robot.

Đăng ngày: 11/12/2018
Vật liệu hãm xung ôtô tạo ra từ phế thải cây chà là

Vật liệu hãm xung ôtô tạo ra từ phế thải cây chà là

Các nhà khoa học từ Đại học Portsmouth và Cambridge của Anh đã phát triển thành công một loại vật liệu tổng hợp sinh học mới từ sinh khối cây chà là, Phys hôm qua đưa tin.

Đăng ngày: 08/12/2018
Biến không khí sa mạc thành nước uống theo cách hoàn toàn mới

Biến không khí sa mạc thành nước uống theo cách hoàn toàn mới

Một thiết bị nguyên mẫu mới, được phát triển tại Đại học Khoa học và Công nghệ King Abdullah (KAUST) ở Ả Rập Saudi, có thể hấp thụ hơi nước và sau đó giải phóng nước lỏng theo yêu cầu.

Đăng ngày: 08/12/2018
Tiêu điểm
Khoa Học News
Trang web của chúng tôi có thể được thực hiện và duy trì bằng cách hiển thị quảng cáo trực tuyến cho khách truy cập của chúng tôi.
Vui lòng xem xét hỗ trợ chúng tôi bằng cách vô hiệu trình chặn quảng cáo của bạn.