Phát điện từ các 'nhà máy thủy điện' nano

Khối kính dẹt tròn, có đường kính ngang 3cm, dày 3 mm. Click vào hình để xem cơ chế hoạt động.

Các nhà khoa học Canada đã phát triển một phương pháp mới để sản xuất điện từ nước, bằng cách lợi dụng hiện tượng xảy ra khi nước được bơm qua các kênh nhỏ li ti. Kỹ thuật này trong tương lai có thể dùng để nạp năng lượng cho các thiết bị nhỏ, như điện thoại di động, máy tính xách tay.

Giáo sư Larry Kostiuk, thuộc Đại học Alberta và cộng sự Daniel Kwork tạo ra một khối kính dẹt hình tròn, đường kính ngang 3 cm, và dày 3 milimét, chứa khoảng 400.000 đến 500.000 rãnh nhỏ. Khi ép nước chảy qua những rãnh có đường kính 10 micromét này, nhờ một hiện tượng được gọi là "lớp điện kép", trong rãnh sẽ xuất hiện điện tích dương ở một đầu và điện tích âm ở đầu kia, giống như ở một chiếc pin bình thường.

Nguyên mẫu thiết bị của Kostiuk đã tạo ra được một dòng điện khoảng 1 miliampe, với hiệu điện thế 10 vôn, đủ để thắp sáng một bóng đèn nhỏ.

Nhóm nghiên cứu cho biết đây là phương pháp sản xuất điện mới đầu tiên trong vòng 150 năm qua, và nhấn mạnh công trình của họ mới ở trong giai đoạn sơ khai. "Những gì chúng tôi đạt được cho thấy có thể sản xuất điện trực tiếp từ những dòng chảy qua các kênh siêu nhỏ”, giáo sư Kostiuk nói.

Công nghệ này có thể cung cấp một nguồn năng lượng mới cho các thiết bị như điện thoại di động hay máy tính xách tay, và được nạp điện chỉ bằng cách bơm nước dưới áp suất cao. Đồng thời, đây cũng là một nguồn năng lượng sạch không ô nhiễm. Nhóm nghiên cứu cho biết nhiều nghiên cứu nữa cần được thực hiện để xác định tiềm năng thương mại của loại pin này.

Tuy nhiên, tiến sĩ Jon Gibbins thuộc Đại học Hoàng gia London lại tỏ ý nghi ngờ về tiềm năng ứng dụng của phương pháp. Theo ông, nó chỉ có thể sản ra một lượng điện nhỏ trên quy mô nhỏ, vì thế chỉ có thể sử dụng ở quy mô công nghệ nano.

Trên thực tế, việc phát điện từ nước không có gì là mới. Những nhà máy thủy điện quy mô lớn thậm chí có thể đạt hiệu suất 100% trong việc chuyển năng lượng nước thành điện năng. Phương pháp động lực điện từ cũng tạo ra điện từ nước. Song, điều đáng nói trong công trình của Kostiuk và cộng sự là tạo ra một loại tuabin mà các phần của nó không cần chuyển động.

"Hiệu suất của thiết bị này hiện là 1% và ngay bây giờ chúng tôi đang cố gắng hiểu rõ đặc tính của chúng. Mục tiêu là tìm ra cách cải tiến hiệu suất lên khoảng 16% để có thể cạnh tranh với các nguồn năng lượng khác", Kostiuk nói.

B.H. (theo BBC)