Phát minh đột phá dùng mưa để phát điện

Các nhà nghiên cứu vừa đưa ra một ý tưởng mang tính cách mạng để thay thế pin mặt trời. Một ngày nào đó, các mái nhà sẽ được trang trí bằng tấm che thu năng lượng mưa để phát điện.

Ý tưởng thu năng lượng từ những hạt mưa rơi không phải là mới. Trên thực tế, các nhà khoa học đã thảo luận về ý tưởng này trong vài năm qua. Tuy nhiên, có một số hạn chế về mặt kỹ thuật để đưa các tấm pin mưa vào sử dụng. Lý do chủ yếu là mỗi giọt mưa chỉ tạo ra một năng lượng rất nhỏ.

Cho đến nay, các nhà nghiên cứu đã sử dụng máy phát điện nano ma sát (TENG) để thu năng lượng từ hạt mưa khi nó va chạm với tấm thu năng lượng. Tuy nhiên, lượng năng lượng thu được rất nhỏ nên tính hiệu quả chưa cao.

Bạn có thể hỏi vậy tại sao chúng ta không lắp đặt chúng giống như các tấm pin mặt trời, với nhiều ô trên mỗi tấm và lắp đặt trên một diện tích rộng?

Đây là một câu hỏi thú vị. Mặc dù việc bố trí nhiều ô năng lượng sẽ tăng hiệu quả của các tấm pin, nhưng đối với năng lượng từ mưa rơi thì việc này lại không có tác dụng.

Đó là vì hiện tượng "điện dung ghép nối", xảy ra giữa các điện cực dưới và trên trong mỗi ô. Do có hiện tượng này, lượng điện thất thoát từ ô này sang ô khác quá lớn, khiến cho việc lắp đặt một tấm pin mưa hiệu quả là gần như không thể.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách giải quyết vấn đề này. Họ sử dụng D-TENG, một loại TENG mới giúp giảm đáng kể, nhưng không loại bỏ hoàn toàn, vấn đề điện dung khớp nối ở TENG thông thường, và cuối cùng chúng ta có thể tạo ra các tấm pin mưa có khả năng thu thập năng lượng tái tạo từ những giọt mưa rơi xuống.

Liệu quá trình này có đáng tin cậy như tận dụng năng lượng mặt trời hay không? Vẫn còn hơi sớm để khẳng định, nhất là trong tình hình thời tiết liên tục biến động như hiện nay.

Nhưng nếu các nhà nghiên cứu có thể phát triển ý tưởng này và biến nó thành hiện thực thì chúng ta có thể có nhiều lựa chọn hơn trong số các nguồn năng lượng tái tạo.

Các nhà nghiên cứu đã công bố kết quả nghiên cứu trên tạp chí iEnergy mô tả chi tiết về D-TENG mới và các quy trình để hiện thực hóa ý tưởng sáng tạo này.