Trang chủ Ý tưởng sáng tạo toàn cầu 24h Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 - 'Pin cát'...

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – ‘Pin cát’ và câu chuyện năng lượng xanh

Một nhóm nhà nghiên cứu Phần Lan lắp đặt 'pin cát' hoạt động hoàn toàn đầu tiên trên thế giới có thể lưu trữ năng lượng xanh trong nhiều tháng. Nhóm nhà phát triển cho biết điều này giúp giải quyết vấn đề về nguồn cung quanh năm - vấn đề chính đối với năng lượng xanh.

Sử dụng cát loại thường, thiết bị được sạc bằng nhiệt được tạo ra từ nguồn điện rẻ tiền từ năng lượng mặt trời hoặc gió. Cát lưu trữ nhiệt ở khoảng 500 độ C, sau đó sưởi ấm ngôi nhà vào mùa đông khi năng lượng đắt hơn.

Mối quan tâm về nguồn nhiệt và ánh sáng, đặc biệt là với mùa đông Phần Lan kéo dài lạnh giá ở phía chân trời đang khiến giới chính trị gia cũng như người dân bận tâm. Nhưng trong góc một nhà máy điện nhỏ ở phía tây Phần Lan là một công nghệ mới có khả năng giảm bớt một số lo lắng này.

Một xô cát được sử dụng trong nhà máy thử nghiệm pin.

Một xô cát được sử dụng trong nhà máy thử nghiệm pin.

Yếu tố quan trọng trong thiết bị này? Khoảng 100 tấn cát xây dựng chất thành đống cao bên trong một silo xám xỉn. Những loại thô và sẵn sàng này có thể là cách đơn giản tiết kiệm chi phí để dự trữ năng lượng khi cần thiết nhất. Nhưng trong khi tấm pin mặt trời và turbine gió mới có thể nhanh chóng được bổ sung vào lưới điện quốc gia, thì những nguồn bổ sung này cũng đặt ra những thách thức to lớn.

Câu hỏi khó nhất là về khả năng gián đoạn – làm thế nào để bạn giữ đèn sáng khi mặt trời không chiếu sáng và gió không thổi? Thêm nhiều năng lượng tái tạo vào lưới điện cũng có nghĩa là bạn cần tăng cường những nguồn năng lượng khác để cân bằng mạng lưới, vì điện quá nhiều hoặc quá ít đều có thể khiến nó bị sập.

Câu trả lời rõ ràng nhất cho những vấn đề này là pin quy mô lớn có thể lưu trữ và cân bằng nhu cầu năng lượng khi lưới điện trở nên xanh hơn. Hiện tại, hầu hết các loại pin đều được sản xuất bằng lithium đắt tiền với kích thước vật lý lớn và chỉ có thể đối phó với một lượng điện dư hạn chế. Nhưng tại thị trấn Kankaanpaa, một nhóm kỹ sư trẻ Phần Lan đã hoàn thành việc lắp đặt thương mại đầu tiên loại pin làm từ… cát mà họ tin rằng có thể giải quyết vấn đề lưu trữ theo cách tiết kiệm, chi phí thấp.

Markku Ylnen, một trong hai người sáng lập Polar Night Energy và người phát triển sản phẩm, cho biết: “Bất cứ khi nào có lượng điện xanh sẵn có tăng cao như thế này, chúng tôi muốn có thể đưa nó vào kho lưu trữ thực sự nhanh chóng”. Thiết bị được lắp đặt trong nhà máy điện Vatajankoski chạy hệ thống sưởi ấm cho khu vực. Điện giá rẻ làm ấm cát lên đến 500 độ C bằng cách đốt nóng điện trở (quá trình tương tự làm cho đám cháy điện hoạt động). Điều này tạo ra không khí nóng luân chuyển trong cát bằng bộ trao đổi nhiệt.

Cát là phương tiện lưu trữ nhiệt rất hiệu quả và ít bị mất đi theo thời gian. Nhóm nhà phát triển tự tin thiết bị của họ có thể giữ cát ở 500 độ C trong vài tháng. Vì vậy, khi giá năng lượng cao hơn, pin sẽ thải ra không khí nóng làm ấm nước cho hệ thống sưởi; sau đó được bơm xung quanh nhà, văn phòng và thậm chí cả hồ bơi địa phương.

Pin cát giúp làm ấm nhà, văn phòng và cả hồ bơi địa phương.

Pin cát giúp làm ấm nhà, văn phòng và cả hồ bơi địa phương.

Ý tưởng về “pin cát” lần đầu tiên được phát triển tại một nhà máy bột giấy trước đây ở thành phố Tampere, với hội đồng quyên góp không gian làm việc và cung cấp kinh phí đưa nó đi vào hoạt động.

Elina Seppanen, chuyên gia về khí hậu và năng lượng của thành phố, bình luận: “Nếu chúng ta có một số trạm điện chỉ hoạt động trong vài giờ vào mùa đông, khi thời tiết lạnh nhất, thì nó sẽ cực kỳ đắt đỏ. Nhưng nếu chúng ta có loại giải pháp cung cấp sự linh hoạt cho việc sử dụng và lưu trữ nhiệt, điều đó sẽ giúp ích rất nhiều về mặt chi phí”.

Một trong những thách thức lớn hiện nay là liệu công nghệ có thể được mở rộng để thực sự tạo ra sự khác biệt – và liệu nhóm nhà phát triển có thể sử dụng nó để thoát điện cũng như sưởi ấm không?

Hiệu suất giảm đáng kể khi cát được sử dụng chỉ để cung cấp điện trở lại cho lưới điện. Nhưng lưu trữ năng lượng xanh dưới dạng nhiệt trong thời gian dài hơn cũng là cơ hội lớn cho ngành công nghiệp, nơi hầu hết nhiệt của quá trình được sử dụng trong thực phẩm và đồ uống, dệt may hoặc dược phẩm đến từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch.

Một số nhóm nghiên cứu khác, chẳng hạn như Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia Mỹ, đang tích cực xem cát như một dạng pin khả thi cho năng lượng xanh. Nhưng Phần Lan là đất nước đầu tiên sở hữu một hệ thống thương mại hoạt động và cho đến nay vẫn đang hoạt động tốt.

Pekka Passi, giám đốc điều hành nhà máy điện Vatajankoski, nhận định: “Nó thực sự đơn giản, nhưng chúng tôi thích ý tưởng thử một cái gì đó mới, để trở thành người đầu tiên trên thế giới làm điều như thế này. Nó hơi điên rồ, nếu bạn cho là như thế, nhưng tôi nghĩ nó sẽ thành công”.

Theo Báo CAND

CÁC TIN KHÁC

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Bể chứa hydro lạnh -253 độ C cho máy bay

Airbus đang phát triển mẫu bể chứa hydro siêu lạnh dành cho máy bay không phát thải, dự kiến thử nghiệm vào năm 2026 - 2028.

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Ngành nông nghiệp phát triển bẫy sâu bệnh sử dụng công nghệ AI

Theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO), sâu bệnh phá hoại đến 40% mùa màng trên thế giới mỗi năm, gây thiệt hại kinh tế 220 tỷ USD. Một công ty tại châu Âu đang phát triển bẫy sâu bệnh trí thông minh nhân tạo (AI) để giải quyết vấn đề này.

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Khoa học thử nghiệm chip máy tính có thành phần nấm linh chi, tái...

Sử dụng lớp vỏ ngoài của nấm để chế tạo thành phần của chip cũng như pin gắn chip sẽ làm giảm lượng rác thải điện tử toàn cầu.

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Sáng chế máy phát điện giá rẻ từ băng dính hai mặt

Với khả năng biến ma sát thành một lượng điện nhỏ, một ngày nào đó máy phát điện ma sát có thể được sử dụng trong quần áo biến chuyển động thành năng lượng. Các nhà khoa học đang nghiên cứu các phiên bản rẻ, dễ sử dụng của những máy phát điện tí hon và đã tìm ra một thiết kế sử dụng băng dính hai mặt có thể hoạt động ngang bằng với các phiên bản phức tạp hơn khi sản xuất điện.

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Phương pháp ngăn muỗi sinh sản dựa trên âm thanh

Các nhà nghiên cứu ở Đại học Nogoya phát triển một phương pháp mới khiến muỗi đực không thể nghe được tiếng vo ve của muỗi cái và tìm thấy bạn tình.

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Mái quang điện cho đường đi xe đạp

912 tấm quang điện (mô-đun PV) thủy tinh đã được lắp đặt dọc theo một con đường dành cho xe đạp ở thành phố Freiburg (Đức) như một phần của dự án thí điểm mới của nhà tích hợp hệ thống Badenova.

Bài viết nổi bật

Đại học Sư phạm TP.HCM ‘bắt tay’ doanh nghiệp công nghệ Việt thúc đẩy chuyển đổi số

Theo hợp tác mới ký kết với Viettel Solutions, Đại học Sư phạm TP.HCM sẽ cùng doanh nghiệp này xây dựng các giải pháp công nghệ trong giáo dục tập trung vào 4 nội dung chính.

Nhóm sinh viên trường ĐH Ngoại thương giành giải ‘Olympic Kinh tế lượng và ứng dụng’

Ngày 12/6, tại Học viện Tài chính diễn ra Chung khảo Hội thi khoa học sinh viên toàn quốc 'Olympic Kinh tế lượng và ứng dụng' lần thứ VII, năm 2022. Ban Giám khảo đã chọn ra nhóm sinh viên ĐH Ngoại thương TP. Hồ Chí Minh giành giải Đặc biệt.

Bài viết mới nhất

VietKings công bố TOP 100 đặc sản quà tặng Việt Nam (2021 – 2022): (P.104) – Bánh tráng trộn Tây Ninh (Tỉnh Tây Ninh)

(Top - Bếp vàng) Không chỉ có các điểm đến hấp dẫn, Tây Ninh còn là xứ sở của nhiều loại bánh tráng ngon. Đó là loại bánh phơi sương mềm dẻo, bánh tráng trộn đậm đà,… và còn 1001 loại bánh tráng “ngon quên lối về”.

Thành phố ở Nhật Bản thử nghiệm sản xuất điện từ tuyết

Hệ thống truyền nhiệt từ tuyết được dự đoán đạt hiệu quả cao như năng lượng mặt trời và sạch hơn điện gió.

Top Ý Tưởng Sáng Tạo Thế Giới Năm 2022 – Bể chứa hydro lạnh -253 độ C cho máy bay

Airbus đang phát triển mẫu bể chứa hydro siêu lạnh dành cho máy bay không phát thải, dự kiến thử nghiệm vào năm 2026 - 2028.

Về Quảng Nam, khám phá Cổng trời Đông Giang – Khu du lịch có nhiều thác nước tự nhiên nhất vừa xác lập Kỷ lục Việt Nam

(kyluc.vn) Vào lúc 19 giờ ngày 28 tháng 11 năm 2022, tại Trung tâm Hội nghị La MoKa Sông Hàn (số 388 đường Trần Hưng Đạo, TP. Đà Nẵng) đã diễn ra Lễ trao Bằng Xác lập Kỷ lục Việt Nam đến Công Ty Cổ Phần Khu Du Lịch Sinh Thái Hang Gợp với nội dung: “Cổng trời Đông Giang - Khu du lịch sinh thái có nhiều Thác nước tự nhiên nhất Việt Nam”.

Sản phẩm hỗ trợ giấc ngủ Việt Nam nhận Giải thưởng sáng tạo toàn cầu

Sản phẩm FRENZ™ vừa đạt Giải thưởng sáng tạo toàn cầu (CES Innovation Awards) dành cho thiết bị đeo thông minh (Wearable) tại Mỹ.

[WOWTIMES: Niên lịch & Thành tựu Việt Nam 2022] Tân Cảng Sài Gòn: 33 năm nỗ lực xây dựng thương hiệu Quốc gia trong ngành dịch vụ cảng biển Việt Nam

(KỶ LỤC - WOWTIMES) Thành lập vào năm 1989, Tổng công ty Tân Cảng Sài Gòn hiện kinh doanh khai thác dịch vụ cảng, logistics và các ngành kinh tế biển. Sở hữu vị thế quan trọng trong nền kinh tế - quốc phòng, Tân Cảng Sài Gòn đang trên hành trình thực hiện khát vọng của mình với nhiều năm liền được vinh danh là Thương hiệu Quốc gia.