Nguồn năng lượng tái tạo lớn tiếp theo ở ngay dưới chân chúng ta
Thứ tư, 07/12/2016
Sàn có thể được làm từ vật liệu bền vững, trở nên thân thiện với môi trường trong nhà và tại doanh nghiệp.
Sàn có thể được làm từ vật liệu bền vững, trở nên thân thiện với môi trường trong nhà và tại doanh nghiệp.
Hiện nay, sàn nhà đang trở nên "xanh" hơn, nhờ vào một phương pháp đơn giản, rẻ tiền phát triển bởi các kỹ sư vật liệu tại Đại học Wisconsin-Madison cho phép họ chuyển đổi bước chân thành điện.
Tác giả của nghiên cứu là Xudong Wang, một giáo sư khoa học và kỹ thuật vật liệu tại UW-Madison, sinh viên sau đại học Chunhua Yao và các cộng sự. Nghiên cứu được công bố chi tiết trên tạp chí Nano Energy ngày 24 tháng 9.
Phương pháp sử dụng một loại vật liệu thải phổ biến là bột gỗ. Bột gỗ, vốn là một thành phần phổ biến trong sàn nhà, một phần được làm bằng sợi nano xenlulo. Chúng là những sợi nhỏ xíu, khi được xử lý hóa học, có thể tạo ra điện tích khi chúng tiếp xúc với sợi nano chưa được xử lý. Khi các sợi nano được gắn trong sàn, chúng có thể tạo ra điện có thể được dùng để chiếu sáng hoặc sạc pin. Bột gỗ là một sản phẩm thải giá rẻ, dồi dào và có khả năng tái tạo trong một số ngành công nghiệp, nên công nghệ mới sử dụng bột gỗ có thể có giá cả phải chăng.
Trung tâm nghiên cứu của Wang sử dụng rung động để tạo ra điện. Trong nhiều năm, ông đã thử nghiệm các loại vật liệu khác nhau để tối đa hóa giá trị của một công nghệ gọi là máy phát điện nano điện ma sát. Điện ma sát là hiện tượng tương tự như tạo ra điện tĩnh trên quần áo. Wang cho rằng sợi nano xenlulo được xử lý hóa học là một lựa chọn đơn giản, chi phí thấp và hiệu quả cho việc khai thác nguồn năng lượng cơ học rộng rãi hiện nay. Nghiên cứu của nhóm UW-Madison là thành tựu mới nhất trong một lĩnh vực nghiên cứu năng lượng xanh. Đây có thể là đối thủ của điện mặt trời do nó không phụ thuộc nhiều vào thời tiết.
Wang cho biết: "Chúng tôi đã nghiên cứu rất nhiều về việc thu năng lượng từ hoạt động của con người. Một mặt là để xây dựng một cái gì đó dựa vào con người, và một mặt là để xây dựng một cái gì đó mà tiếp xúc liên tục với người dân. Mặt đất là nơi được sử dụng nhiều nhất." Một số địa điểm như sân vận động, trung tâm thương mại là những nơi có thể sản xuất ra lượng năng lượng đáng kể. Mỗi phần chức năng bên trong sàn như vậy có hai vật liệu khác nhau bao gồm: các sợi nano cellulose, khoảng một milimet hoặc mỏng hơn. Khi đặt hai vật liệu này lại với nhau, các electron di chuyển từ một vật liệu đến vật liệu khác dựa trên ái lực điện tử khác nhau của chúng. Việc chuyển electron tạo ra một sự mất cân bằng điện tích, cần cân bằng lại điện tích ngay. Khi electron trở về, chúng đi qua một mạch điện bên ngoài. Năng lượng mà quá trình này tạo ra là kết quả cuối cùng của công nghệ phát điện ma sát.
Tác giả của nghiên cứu là Xudong Wang, một giáo sư khoa học và kỹ thuật vật liệu tại UW-Madison, sinh viên sau đại học Chunhua Yao và các cộng sự. Nghiên cứu được công bố chi tiết trên tạp chí Nano Energy ngày 24 tháng 9.
Phương pháp sử dụng một loại vật liệu thải phổ biến là bột gỗ. Bột gỗ, vốn là một thành phần phổ biến trong sàn nhà, một phần được làm bằng sợi nano xenlulo. Chúng là những sợi nhỏ xíu, khi được xử lý hóa học, có thể tạo ra điện tích khi chúng tiếp xúc với sợi nano chưa được xử lý. Khi các sợi nano được gắn trong sàn, chúng có thể tạo ra điện có thể được dùng để chiếu sáng hoặc sạc pin. Bột gỗ là một sản phẩm thải giá rẻ, dồi dào và có khả năng tái tạo trong một số ngành công nghiệp, nên công nghệ mới sử dụng bột gỗ có thể có giá cả phải chăng.
Trung tâm nghiên cứu của Wang sử dụng rung động để tạo ra điện. Trong nhiều năm, ông đã thử nghiệm các loại vật liệu khác nhau để tối đa hóa giá trị của một công nghệ gọi là máy phát điện nano điện ma sát. Điện ma sát là hiện tượng tương tự như tạo ra điện tĩnh trên quần áo. Wang cho rằng sợi nano xenlulo được xử lý hóa học là một lựa chọn đơn giản, chi phí thấp và hiệu quả cho việc khai thác nguồn năng lượng cơ học rộng rãi hiện nay. Nghiên cứu của nhóm UW-Madison là thành tựu mới nhất trong một lĩnh vực nghiên cứu năng lượng xanh. Đây có thể là đối thủ của điện mặt trời do nó không phụ thuộc nhiều vào thời tiết.
Wang cho biết: "Chúng tôi đã nghiên cứu rất nhiều về việc thu năng lượng từ hoạt động của con người. Một mặt là để xây dựng một cái gì đó dựa vào con người, và một mặt là để xây dựng một cái gì đó mà tiếp xúc liên tục với người dân. Mặt đất là nơi được sử dụng nhiều nhất." Một số địa điểm như sân vận động, trung tâm thương mại là những nơi có thể sản xuất ra lượng năng lượng đáng kể. Mỗi phần chức năng bên trong sàn như vậy có hai vật liệu khác nhau bao gồm: các sợi nano cellulose, khoảng một milimet hoặc mỏng hơn. Khi đặt hai vật liệu này lại với nhau, các electron di chuyển từ một vật liệu đến vật liệu khác dựa trên ái lực điện tử khác nhau của chúng. Việc chuyển electron tạo ra một sự mất cân bằng điện tích, cần cân bằng lại điện tích ngay. Khi electron trở về, chúng đi qua một mạch điện bên ngoài. Năng lượng mà quá trình này tạo ra là kết quả cuối cùng của công nghệ phát điện ma sát.
Văn phòng CPSI