Trung Quốc làm điều không tưởng: Biến lá sen thành ‘nhà máy điện mini’, mở ra cánh cửa cho nguồn năng lượng vô tận từ thực vật

SCMP đưa tin, các nhà khoa học Trung Quốc đã tạo ra một máy phát điện tận dụng sự thoát hơi nước của thực vật để sản xuất điện, có thể biến đổi hầu hết mọi loại lá trên Trái đất thành nguồn năng lượng bền vững và liên tục.

Nhóm nghiên cứu tuyên bố, máy phát điện dựa trên sự thoát hơi nước từ lá sen của họ có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử nhỏ và tạo ra mạng lưới điện chạy bằng năng lượng thực vật.

"Nghiên cứu này không chỉ khám phá ra hiệu ứng thủy điện chưa từng có của quá trình thoát hơi nước từ lá mà còn cung cấp một góc nhìn mới cho việc phát triển công nghệ năng lượng xanh", nhóm nghiên cứu viết trong một bài báo được công bố trên tạp chí Nature Water vào tuần trước.

Điện thủy năng dựa vào chuyển động và tương tác của nước với bề mặt cứng, theo các nhà khoa học. Những thiết bị hiện nay thường đòi hỏi nguồn cung cấp nước ổn định, vẫn còn bị giới hạn về mặt địa lý vì các thiết bị phải đặt gần nguồn nước như sông hoặc đập.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu từ Đại học Nông lâm Phúc Kiến (Trung Quốc) cho biết quá trình thoát hơi nước tự nhiên của lá cây - sở hữu năng lượng tiềm ẩn khổng lồ - lại hiếm khi được khai thác trực tiếp.

Họ giải thích: “Ở đây, chúng tôi tiên phong phát triển một nguyên mẫu máy phát điện dựa trên sự thoát hơi nước của lá sen (LTG) để chứng minh cách sản xuất điện này là khả thi”.

Thoát hơi nước là quá trình nước di chuyển qua rễ cây đến ngọn và bay hơi qua lá hoặc hoa của cây. Các nhà nghiên cứu ước tính, sản lượng điện thông qua sự thoát hơi nước từ thực vật trên toàn cầu có thể sản xuất 67,5 terawatt giờ điện mỗi năm.

Tiềm năng ứng dụng

Thông qua nghiên cứu sâu hơn và tối ưu hóa kỹ thuật, quá trình sản xuất điện này có tiềm năng trở thành công nghệ được sử dụng rộng rãi và khả thi về mặt thương mại.

Hu Qichang, trưởng nhóm nghiên cứu kiêm giáo sư tại Đại học Nông lâm Phúc Kiến, bình luận: “Những lợi thế chính của phương pháp là tính bền vững, thân thiện với môi trường và chi phí thấp”.

Không chỉ vậy, máy phát điện dựa trên sự thoát hơi nước còn mang lại những lợi thế khác biệt so với máy phát điện truyền thống, chẳng hạn như thiết bị đơn giản hơn và không cần nguồn nước lớn.

Giáo sư Hu nói thêm: "Thực vật liên tục trao đổi nước với môi trường thông qua sự thoát hơi nước, do đó quá trình sản xuất điện có thể tiếp tục trong suốt cả ngày, đặc biệt là khi có đủ ánh sáng mặt trời".

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện có một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước và hiệu suất của thiết bị. Cuống càng dày cho phép tốc độ vận chuyển nước cao hơn, cải thiện hiệu suất. Nhiệt độ môi trường cao hơn giúp tăng cường việc sản xuất điện, tuy nhiên độ ẩm tương đối tăng lại làm giảm hiệu suất.

Vì vậy, để đạt được ứng dụng thương mại rộng rãi, họ vẫn cần phải vượt qua một số thách thức như nâng cao hiệu suất sản xuất điện của một chiếc lá, tối ưu hóa hệ thống thu thập và lưu trữ năng lượng, đồng thời mở rộng tình huống ứng dụng.

Ông Hu bình luận: “Hiện tại, lượng điện sản xuất của một chiếc lá tương đối nhỏ. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng bằng cách kết nối nhiều cây và lá, một mạng lưới phân phối điện có thể được hình thành, từ đó cải thiện công suất năng lượng tổng thể. Trong tương lai, công nghệ này có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như lưới điện thông minh, Internet vạn vật và cảm biến”.

Mặc dù LTG vẫn đang ở giai đoạn đầu phát triển, ông Hu nhấn mạnh nhóm sẽ tiếp tục khám phá các phương pháp khác nhau để phát triển công nghệ này.

Để chứng minh tính thông dụng của thiết bị, họ cũng sử dụng một số loài thực vật và nhận thấy rằng tất cả đều có khả năng sản xuất điện.

Theo SCMP

>> Đột phá: Trung Quốc phát triển công nghệ biến CO2 thành thuốc chống ung thư và bệnh tim