Một loại lá 'quốc dân' ở Việt Nam được Trung Quốc phát triển thành máy phát điện, có thể sản xuất tới 67,5 TWh điện mỗi năm
Một nhóm nhà khoa học Trung Quốc phát minh máy phát điện từ lá sen, hứa hẹn sản xuất 67,5 TWh điện mỗi năm.
Một nhóm nhà khoa học tại Đại học Nông lâm Phúc Kiến (Trung Quốc), đứng đầu là Giáo sư Hồ Khải Xương, đã phát minh ra máy phát điện dựa trên quá trình thoát hơi nước từ lá sen. Phát minh này mở ra một hướng đi mới cho công nghệ năng lượng xanh, tiềm năng mang lại lợi ích lớn cho tương lai.
Theo thông tin từ SCMP, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Xương đã chế tạo một loại máy phát điện có thể tận dụng quá trình thoát hơi nước của thực vật, đặc biệt là lá sen, để tạo ra năng lượng. Họ tin rằng, công nghệ này có thể cung cấp nguồn điện cho nhiều thiết bị và hình thành mạng lưới điện để hỗ trợ vận hành nhà máy.
Bài báo đăng trên tạp chí Nature Water vào ngày 16/9 cho biết, phát minh này không chỉ làm sáng tỏ hiệu ứng thủy năng của quá trình thoát hơi nước từ lá cây mà còn là một giải pháp năng lượng bền vững, thân thiện với môi trường. Điều này có thể là một bước đột phá trong việc áp dụng công nghệ năng lượng xanh rộng rãi trong tương lai.
Quá trình thoát hơi nước của lá cây là cơ chế mà nước di chuyển từ rễ lên ngọn cây, sau đó bay hơi qua các lá. Tuy nhiên, trước đây, năng lượng thủy nhiệt sinh ra từ quá trình này chưa được khai thác hiệu quả. Nhóm của Giáo sư Xương đã tạo ra máy phát điện bằng cách đặt một điện cực lưới titan sát bề mặt lá sen (cực âm), trong khi một điện cực kim titan được cắm vào rễ (cực dương). Khi quá trình thoát hơi diễn ra, khí khổng mở ra và tạo ra sự chênh lệch điện thế giữa hai điện cực, từ đó sinh ra điện.
Theo Giáo sư Xương, quá trình thoát hơi nước diễn ra liên tục trong ngày, đặc biệt là vào ban ngày khi trời nắng, giúp quá trình sản xuất điện ổn định hơn. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành nhiều thí nghiệm và khẳng định rằng, việc tạo ra điện từ quá trình thoát hơi nước là hoàn toàn khả thi.
Nhóm nghiên cứu ước tính rằng, nếu quá trình này được áp dụng trên quy mô toàn cầu, nó có thể sản xuất tới 67,5 TWh mỗi năm. Điều này khiến máy phát điện dựa trên lá cây trở thành một công nghệ khả thi về mặt thương mại và dễ ứng dụng. Đặc biệt, chi phí sản xuất thấp, thiết bị đơn giản và không cần sử dụng nguồn nước lớn như các máy phát điện truyền thống. Máy phát điện này có thể được sử dụng tại các khu vực nông thôn, cánh đồng hoặc trang trại mà không cần xây dựng cơ sở hạ tầng phức tạp.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu nhận thấy các yếu tố môi trường như nhiệt độ, tốc độ thoát hơi nước và độ mở của khí khổng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất phát điện. Trong đó, tốc độ thoát hơi nước có vai trò quan trọng nhất. Độ ẩm môi trường thấp sẽ làm giảm công suất đầu ra, nhưng quá trình sản xuất điện vẫn diễn ra suốt ngày đêm.
Tuy nhiên, hiện tại, lượng điện sản sinh từ một lá đơn lẻ vẫn còn hạn chế. Nhóm nghiên cứu đang làm việc để cải tiến hiệu suất phát điện từ một lá cây, tối ưu hóa hệ thống thu gom và lưu trữ năng lượng, đồng thời mở rộng phạm vi ứng dụng. Họ cũng nhận thấy rằng, kết nối nhiều cây và lá sen lại với nhau có thể tạo ra mạng lưới điện phân tán lớn.
Giáo sư Xương nhấn mạnh rằng, công nghệ này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong tương lai, đặc biệt trong các lĩnh vực như internet năng lượng, lưới điện thông minh và các hệ thống cảm biến. Hiện nay, nhóm nghiên cứu tiếp tục thử nghiệm trên nhiều loài thực vật khác nhau và kết quả cho thấy chúng đều có khả năng sản xuất điện, mở ra nhiều triển vọng mới cho năng lượng tái tạo.
Giáo sư Hồ Khải Xương là một trong những nhà khoa học hàng đầu tại tỉnh Phúc Kiến, Trung Quốc, với nhiều năm kinh nghiệm nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ sinh học và ứng dụng cảm biến nông nghiệp. Trong 5 năm qua, ông đã công bố hơn 20 công trình nghiên cứu trên các tạp chí quốc tế danh tiếng như Science Advances, Nano Energy và Biosensors & Bioelectronics, với số lượt trích dẫn đạt khoảng 500 lần và chỉ số H-index là 12. Ông cũng sở hữu 9 bằng sáng chế, góp phần quan trọng vào sự phát triển của lĩnh vực khoa học công nghệ.
Những bước tiến trong nghiên cứu của Giáo sư Xương và cộng sự không chỉ mang lại những giải pháp năng lượng bền vững mà còn mở ra nhiều tiềm năng phát triển các công nghệ mới trong tương lai. Máy phát điện dựa trên quá trình thoát hơi nước từ lá sen là một minh chứng rõ ràng cho sự sáng tạo và tầm nhìn xa của họ.
