Tấm pin này sản xuất được kỷ
lục 250 lít hydro mỗi ngày và có thể sử dụng để cung cấp điện và
sưởi ấm với chi phí thấp (Ảnh: Tom Bosserez)
Sử
dụng năng lượng mặt trời có vài hạn chế đáng kể, đặc biệt khi xét
đến việc quản lý năng lượng dự trữ. Đầu tiên, bộ phận trữ điện cho
ngày mưa gió là tất cả nhưng phải rẻ. Một bộ pin gia đình có chi phí
hàng ngàn đô la và điện tích lưu trữ của nó chỉ đáp ứng nhu cầu khi
không kết nối với lưới điện thêm tối đa vài ba ngày. Thứ hai là, pin
lithium-ion hao hụt dung lượng trong quá trình sử dụng và tự xả điện
khi không dùng tới.
Giáo
sư Johan Martens và nhóm của ông đã quay sang hydro làm nguồn năng lượng
xanh thay thế giá rẻ quanh năm. Thiết bị đã được phát triển trong suốt
một thập kỷ nay và hiện đã đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng 15%.
Các
tấm pin mặt trời thương mại dễ dàng vượt qua con số đó, thường đạt 18
đến 20% nhưng ưu thế của phương pháp này là một lượng lớn khí hydro có
thể được bảo quản trong một bình khí nén dưới lòng đất mà không tiêu
hao dung lượng như công nghệ pin. Sử dụng pin nhiên liệu, năng lượng dự trữ
từ bình chứa sau đó có thể chuyển đổi thành nhiệt, điện hoặc làm
nhiên liệu cho xe chạy bằng hydro với hiệu suất chuyển đổi 90%.
Hydro
thường được sản xuất từ các nguồn không “xanh” như dầu và khí thiên
nhiên và chi phí sản xuất và bảo quản cũng đắt đỏ. Dự án này nhắm
mục tiêu phá vỡ xu thế đó nhờ kết hợp hiệu suất chuyển đổi cao và
sử dụng các hệ thống quy mô nhỏ được thiết kế để hoạt động ở phạm
vi cục bộ.
Martens chia sẻ: “Chúng tôi muốn thiết kế một thứ gì đó bền vững có
giá phải chăng và có thể sử dụng thực tế ở bất kỳ đâu. Chúng tôi đang
sử dụng các vật liệu thô rẻ tiền và không cần các kim loại quý hay
các thành phần đắt đỏ”.
Các
nhà nghiên cứu ước tính một hệ thống 20 tấm pin và một bình khí nén 4
mét khối sẽ đáp ứng nhu cầu năng lượng và sưởi ấm cho một hộ gia
đình (ở Bỉ) suốt cả năm với giả sử năng lượng dự trữ được tích lũy
suốt những tháng mùa hè và duy trì qua đông.
Một
nguyên mẫu của cơ cấu này sẽ sớm được được bắt đầu thử nghiệm thực
tế trên một khu đất ở thị trấn nông thôn Oud-Heverlee ở Bỉ. Trong vòng
2 năm tới, các nhà nghiên cứu sẽ tập trung thử nghiệm cơ cấu này cho hộ
gia đình, cho lĩnh vực nông nghiệp và các ứng dụng bán lẻ với mục
tiêu cuối cùng là sản xuất hàng loạt và thương mại hóa hệ thống.
LH
(New Atlas)