Tạo ra điện từ màn đêm, các nhà khoa học đã khiến bóng tối không còn đáng sợ

Bằng cách sử dụng một thiết bị nhiệt điện không mấy tốn kém, các nhà khoa học có thể tận dụng được thứ vô tận và có sẵn ở quanh ta để tạo ra điện: bóng tối lạnh lẽo. Quá trình này được gọi là phản ứng làm mát bức xạ, kết quả của nó là dòng điện đủ lớn để thắp sáng bóng đèn LED.

Thiết bị này cũng giống như những tấm pin năng lượng Mặt Trời, điểm khác biệt đó là nó không lấy năng lượng trực tiếp từ Mặt Trời mà từ sự thay đổi nhiệt độ giữa ngày và đêm. Chính vì điều này, thiết bị có thể tạo ra điện vào ban đêm khi các tấm pin Mặt Trời không thu được năng lượng.

Thắp sáng không dùng lưới điện vào ban đêm đã không còn là chuyện khó khăn không tưởng.

“Tại sao phải chờ đến ban ngày mới có thể lấy được năng lượng tạo điện, trong khi ta có thể làm điều đó vào ban đêm? Không chỉ thắp sáng, chúng tôi tin công nghệ này có thể đem điện đến những nơi vùng sâu vùng xa vốn khó tiếp cận được mạng lưới quốc gia và cần năng lượng điện vào ban đêm”, Aaswath Raman, trợ lý giáo sư tại Đại học California, Los Angeles, là tác giả của nghiên cứu, cho biết.

Pin năng lượng Mặt Trời nhận lấy ánh sáng và nhiệt từ Mặt Trời vào ban ngày và bắt đầu chuyển hóa thành điện. Nhưng vào ban đêm, việc lưu trữ và sử dụng năng lượng đó trở nên một bài toán khó và thường khiến công nghệ này đội giá lên nhiều lần.

Raman cùng hai nhà khoa học khác đến từ Đại học Stanford gồm Wei Li và Shanhui Fan đã phát triển một thiết bị sử dụng kỹ thuật làm mát bức xạ để tạo ra điện giữa màn đêm. Một cách diễn đạt đơn giản là nhiệt của mặt đất truyền vào bầu khí quyển dưới dạng bức xạ nhiệt, một phần của lượng nhiệt này bị biến mất vào không trung, hòa vào không khí lạnh ở các tầng khí quyển cao.

Một thiết bị điện nhiệt nhận năng lượng từ sự làm mát bức xạ, đang thu lấy năng lượng từ tự nhiên. (Ảnh: Aaswath Raman/UCLA).

Công nghệ này “tóm” lấy lượng nhiệt bị thất thoát ở giữa đường. Buổi chiều khi Mặt Trời lặn, mặt đất sẽ dần chuyển lạnh, sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm xuất hiện cũng là lúc hiện tượng làm mát bức xạ diễn ra. Nhóm các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm công nghệ này tại khuôn viên Đại học Stanford và đã đạt được một số thành công nhất định.

“Nghiên cứu của chúng tôi tạo ra cơ hội giúp những vùng đất lạnh lẽo trên thế giới có thể tạo ra được nhiệt và điện, chúng là một nguồn năng lượng tái tạo và hoàn toàn xanh sạch. Mặc dù sản lượng điện tạo ra là thấp một cách đáng kể, nhưng nó sẽ là trợ thủ đắc lực cho năng lượng Mặt Trời vào những hôm không nắng hoặc vào ban đêm lạnh lẽo”, Raman cho biết thêm.

Năng lượng Mặt Trời dần trở thành nguồn năng lượng phổ biến trong vài năm trở lại đây khi ngày càng nhiều gia đình và doanh nghiệp đầu tư cho mình một hệ thống tấm thu Mặt Trời tạo điện. Các vùng sa mạc ở Châu Á và Trung Đông là nơi phát triển công nghệ này nhanh nhất vì điều kiện thời tiết đặc thù ở nơi đây.