Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
 

 Diễn đàn Khoảng không vũ trụ vì tri thức tiện ích và nhân loại – viễn cảnh tương lai.

 
Phát điện từ nhiệt mặt trời hiệu quả hơn nhờ vật liệu và quy trình sản xuất mới   23-10-2018
Các khoa học gia đã chế tạo một vật liệu mới và xây dựng quy trình sản xuất để sử dụng năng lượng mặt trời – năng lượng nhiệt – hiệu quả hơn trong việc phát điện.


Năng lượng mặt trời chiếm chưa đến 2% lượng điện ở Mỹ nhưng có thể chiếm nhiều phần trăm hơn nếu chi phí phát điện và tích trữ năng lượng để sử dụng vào những ngày mây mù và vào ban đêm rẻ hơn.

Nhóm nghiên cứu gia do Trường Đại học Purdue dẫn đầu đã chế tạo một vật liệu mới và xây dựng quy trình sản xuất để sử dụng năng lượng mặt trời – năng lượng nhiệt – hiệu quả hơn trong việc phát điện.

Đây là một bước cải tiến quan trọng để đưa việc phát nhiệt điện năng lượng mặt trời vào cuộc cạnh tranh giá cả trực tiếp với các nhiên liệu hóa thạch, những nhiên liệu này tạo ra hơn 60% lượng điện ở Mỹ.

“Việc tích trữ năng lượng mặt trời thành nhiệt có thể đã rẻ hơn việc tích trữ năng lượng bằng pin, vì thế bước tiếp theo là giảm chi phí phát điện từ nhiệt mặt trời và không thải khí nhà kính”, giáo sư Kenneth Sandhage đến từ Trường Đại học Purdue cho biết.

Nghiên cứu này được thực hiện tại Trường Đại học Purdue, cùng với sự hợp tác của Viện Công nghệ Georgia, Trường Đại học Wisconsin-Madison và Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge. Nghiên cứu này được đăng trên tạp chí Nature.

Năng lượng mặt trời không chỉ phát điện bằng các tấm pin năng lượng tại các trang trại năng lượng mặt trời hoặc trên nóc nhà. Một lựa chọn khác là các nhà máy điện tập trung chạy bằng năng lượng nhiệt.

Các nhà máy điện năng lượng mặt trời tập trung biến năng lượng mặt trời thành điện bằng cách sử dụng gương hoặc thấu kính để tập trung nhiều ánh sáng vào một khu vực nhỏ, khu vực này phát nhiệt và nhiệt này được truyền đến một lò phản ứng muối nấu chảy. Nhiệt từ lò phản ứng muối nấu chảy này sau đó được chuyển đến một chất lỏng “đang hoạt động”, đây là một loại CO2 nhân tạo giãn nở và hoạt động để quay một tuabin nhằm phát điện.

Để làm cho điện chạy bằng mặt trời rẻ hơn, động cơ tuabin thậm chí cần phát ra nhiều điện hơn cho cùng một lượng nhiệt, điều này có nghĩa là động cơ này cần chạy nóng hơn.

Vấn đề là những bộ chuyển nhiệt truyền nhiệt từ lò phản ứng muối nấu chảy đến chất lỏng đang hoạt động hiện tại được làm bằng thép không gỉ hoặc bằng các hợp kim mạ kền, những chất liệu này trở nên quá mềm ở nhiệt độ cao mong muốn và ở áp suất gia tăng của CO2 nhân tạo.

Lấy cảm hứng từ những vật liệu mà nhóm nghiên cứu trước đây đã kết hợp để tạo ra những vật liệu “hỗn hợp” có thể xử lý nhiệt và áp suất cao cho các ứng dụng như mũi tên lửa nhiên liệu cứng, Sandhage đã cộng tác với Asegu Henry đến từ Viện Công nghệ Massachusetts để nghĩ ra một hợp chất lương tư cho các thiết bị chuyển nhiệt mạnh hơn.

Hai vật liệu hứa hẹn sẽ cùng nhau làm thành một hợp chất là gốm zirconium carbide và kim loại vonfam.

Các nghiên cứu gia đã tạo ra những bản hợp chất gốm-kim loại này. Những bản hợp chất này có các kênh có thể thay đổi nhằm điều chỉnh sự trao đổi nhiệt nhiệt, dựa vào những mô phỏng của các kênh được thực hiện bởi nhóm nghiên cứu của Devesh Ranjan tại Viện Công nghệ Georgia.

Các cuộc thử nghiệm cho thấy rằng vật liệu mới này có thể được điều chỉnh để chịu được CO2 nhân tạo ở nhiệt độ và áp suất cao hơn, cần thiết cho việc phát điện hiệu quả hơn so với các bộ chuyển nhiệt hiện nay.

Một cuộc phân tích kinh tế của các nghiên cứu gia đến từ Viện Công nghệ Georgia và Trường Đại học Purdue còn cho thấy rằng việc sản xuất quy mô lớn những bộ chuyển nhiệt này có thể được thực hiện với chi phí thấp hơn hoặc tương đương với các bộ chuyển nhiệt bằng thép không gỉ hoặc hợp kim mạ kền.

“Cuối cùng, với sự phát triển không ngừng, công nghệ này sẽ cho phép năng lượng mặt trời ở quy mô lớn được hòa vào mạng lưới điện. Điều này có nghĩa sẽ làm giảm đáng kể lượng khí thải CO2 do con người tạo ra từ việc sản xuất điện”.

AT (Science Daily)

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 

 THÔNG BÁO

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
Video clip
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)

  • Hình ảnh liên kết
    Liên kết website trong tỉnh
    Liên kết website các tỉnh
    Lượt truy cập