Điện từ nước mưa: Phương pháp mới đầy hứa hẹn (29-4)

Khi nói đến việc tạo ra năng lượng sạch từ nước, thủy điện chắc chắn là điều đầu tiên người ta nghĩ đến. Nhưng vấn đề với các tuabin quy mô lớn là chúng cần lưu lượng nước lớn để hoạt động, vì vậy địa điểm lắp đặt của chúng bị hạn chế. Năng lượng sóng cũng đang dần được đưa vào sử dụng, nhưng một lần nữa, loại hình phát điện này lại rất phụ thuộc vào vị trí địa lý.

Nhưng có một loại nước khác bao phủ gần như toàn bộ hành tinh của chúng ta vào thời điểm này hay thời điểm khác: đó chính là nước mưa. Nay các nhà nghiên cứu từ Đại học Quốc gia Singapore vừa chứng minh rằng có thể có một cách để tạo ra điện chỉ bằng cách dẫn các giọt nước theo một cách nhất định.

"Nước rơi qua một ống thẳng đứng tạo ra một lượng điện đáng kể bằng cách sử dụng một kiểu dòng chảy nước cụ thể: dòng chảy nút. Kiểu dòng chảy nút này có thể cho phép thu hoạch năng lượng mưa để tạo ra điện sạch và tái tạo", tác giả dẫn đầu nghiên cứu mới Siowling Soh cho biết.

Kiểu dòng chảy mà Soh đề cập đến đã được thiết lập thông qua một thiết bị mô phỏng mưa trong phòng thí nghiệm của nhóm. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một tháp có gắn kim loại ở trên đỉnh, cho phép các giọt nước có kích thước tương đương mưa nhỏ giọt xuống. Bên dưới, họ đặt một chiếc ống cao 32 cm (12 inch) với đường kính 2 mm (0,07 inch). Ống này được làm bằng một loại polyme dẫn điện. Khi các giọt nước va vào đỉnh ống này, chúng bị vỡ thành các phần có không khí ở giữa mỗi phần - một kiểu được gọi là dòng chảy nút.

Khi không khí và nước di chuyển xuống ống, các điện tích trong nước tách ra và các dây được gắn vào đỉnh ống và một cốc thu ở bên dưới thu được điện năng tạo ra. Hệ thống dòng chảy nút hiệu quả hơn gấp 5 lần so với hệ thống được thử nghiệm với dòng nước ổn định. Cuối cùng, hệ thống đã có thể chuyển đổi khoảng 10% năng lượng từ nước rơi thành điện năng.

Thử nghiệm sâu hơn cho thấy sử dụng 2 ống giúp tăng gấp đôi sản lượng điện, đủ để cung cấp năng lượng cho 12 đèn LED sáng liên tục trong 20 giây. Mặc dù đó không phải là đập Hoover nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng hệ thống của họ cuối cùng có thể được lắp đặt hàng loạt ở các khu vực như mái nhà đô thị, nơi chúng có thể đóng góp vào nguồn cung cấp năng lượng sạch tổng thể của tòa nhà. Họ cũng cho biết rằng các giọt nước chảy qua hệ thống của họ với tốc độ chậm hơn nhiều so với lượng mưa thực tế, vì vậy hệ thống sẽ hoạt động ngang bằng hoặc tốt hơn trong điều kiện ngoài trời thực tế.