Các nhà khoa học vừa làm được thứ không tưởng: công nghệ pin Mặt Trời ngược, bởi thay vì dùng ánh sáng, chúng sử dụng bóng đêm để tạo điện. Cũng khó có thể gọi nó là pin “Mặt Trời” được, chắc phải sớm đổi thành pin Hố đen cho dễ liên tưởng.
Nói một cách đơn giản, dựa vào cơ chế làm mát bức xạ và một số thiết bị điện có tổng trị giá … 700.000 VNĐ, nhóm các nhà nghiên cứu đã tạo ra đủ điện để thắp sáng một bóng đèn LED.
Ảnh minh họa.
“Lượng năng lượng phát ra từ Mặt Trời chắc chắn cũng phải xấp xỉ lượng năng lượng phát ra từ Trái Đất thông qua hiện tượng bức xạ nhiệt, phải như vậy Trái Đất mới giữ được một nhiệt độ gần như bất biến ở mọi lúc, vậy nên lượng năng lượng có thể khai thác được là rất lớn”, tác giả báo cáo nghiên cứu mới, giáo sư kỹ thuật điện Shanhui Fan từ Đại học Stanford nói.
Trong nghiên cứu của mình, nhóm các nhà nghiên cứu chỉ ra thực tại đáng ngẫm: khoảng 1,3 tỷ người đang không biết tới ánh sáng điện. Dù rằng ta đã có công nghệ pin Mặt Trời, những cộng đồng thiếu điện vẫn cần ánh sáng vào ban đêm. Nhưng thay vì tính tới một thiết bị lưu trữ điện tốn kém, nhóm các nhà khoa học lại nghĩ tới một hệ thống có thể tạo được năng lượng từ màn đêm.
Pin Mặt Trời tạo điện thông qua cơ chế có tên quang điện trong - ánh sáng chiếu lên một số loại vật liệu nhất định sẽ tạo ra dòng điện, hoặc thông qua cơ chế nhiệt - Mặt Trời nóng hơn Trái Đất, và sự chênh lệch nhiệt độ này có thể tạo ra năng lượng. Nghiên cứu mới chỉ ra một cách khác nữa, một hệ thống tận dụng nguồn nhiệt phát ra từ chính Trái Đất.
Theo báo cáo mô tả, hệ thống phát điện từ bóng đêm này là một đĩa nhôm có đường kính 20 cm được tô màu đen, gắn vào với một máy phát nhiệt điện được bán đại trà. Những địa tô đen này chính là nguồn phát bức xạ, nhiệt độ thấp hơn không khí ngoài trời vài độ. Dòng nhiệt sẽ đi từ nguồn là Trái Đất vào không khí, rồi sẽ qua máy phát nhiệt điện rồi truyền tới đĩa; đĩa sẽ tỏa nhiệt ra.
Cơ chế tạo điện của hệ thống mới.
Bài thử nghiệm được thực hiện ở California cho thấy hệ thống tạo ra được 25 miliwatt điện trên mỗi mét vuông đĩa, đủ để thắp sáng một bóng đèn LED. Khi trời trở sáng, hệ thống sẽ hoạt động ngược lại: nó sẽ hấp thụ nhiệt từ ánh sáng Mặt Trời để tạo điện.
Tuy nhiên, ở thời điểm hiện tại, hệ thống vẫn mang nặng tính lý thuyết, và những gì các nhà khoa học thử nghiệm thực tế được mới chỉ chứng minh phần nổi của vấn đề, rằng nó có thể hoạt động được. Khi tăng quy mô hệ thống lên, một loạt câu hỏi mới sẽ xuất hiện.
Khả năng “tạo điện từ bóng đêm” hoàn toàn lép vế so với năng lượng Mặt Trời, lép khoảng trên dưới 100 lần. Thế nhưng phải công nhận là giá nó rẻ thật, lại còn tạo ra được năng lượng khi không có ánh Mặt Trời. Nếu bằng một cách nào đó, khoa học vận dụng được báo cáo khoa học này, biến nó thành một công nghệ gì đó thực sự hữu ích và với quy mô lớn, ngành năng lượng sẽ có đột phá mới.