Hạt nano hấp thụ năng lượng mặt trời làm bốc hơi nước

29/11/2012

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại đại học Rice đã vừa phát triển thành công một công nghệ mới sử dụng các hạt hấp thụ ánh sáng làm nước bốc hơi.

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại đại học Rice đã vừa phát triển thành công một công nghệ mới sử dụng các hạt hấp thụ ánh sáng làm nước bốc hơi. Hướng đi đầu tiên của công nghệ là các ứng dụng vệ sinh giá rẻ, làm sạch nguồn nước và xử lý rác thải con người tại các khu vực đang phát triển.

Có khoảng 90% năng lượng điện trên thế giới được sản xuất từ các tuabin hơi nước. Hầu hết nguồn hơi nước dùng trong công nghiệp được sản xuất theo quy mô lớn, đòi hỏi các lò đun rất đắt tiền. Tuy nhiên, công nghệ mới của đại học Rice với hiệu suất cao và ít ô nhiễm hứa hẹn sẽ giúp khai thác nguồn năng lượng hơi nước ở tỉ lệ nhỏ hơn rất nhiều. Qua đó, những ứng dụng như tiệt trùng rác thải y tế và dụng cụ phẫu thuật, nước sạch để sinh hoạt và nấu ăn sẽ sớm nằm trong tầm với đối với các khu vực đang phát triển, nơi không phải lúc nào cũng có thể tiếp cận với lưới điện.

Công nghệ của Rice dựa trên các hạt hấp thụ ánh sáng. Khi được nhấn chìm trong nước và phát sáng, các hạt sẽ nhanh chóng đạt mức nhiệt độ trên nhiệt độ sôi của nước. Ở giai đoạn này, các hạt sẽ giải phóng nhiệt thông qua bề mặt tiếp xúc và gần như ngay lập tức, hơi nước nóng đến 150 độ C sẽ được sản sinh trên bề mặt của các hạt. Hệ thống hoạt động rất hiệu quả và nó thậm chí có thể dễ dàng biến nước đá thành hơi.

Công nghệ sẽ chuyển đổi khoảng 80% năng lượng từ mặt trời thành hơi nước. Do đó, nếu sử dụng hơi nước tạo ra từ công nghệ trên cho các turbin phát điện, hiệu suất tổng thể có thể đạt 24% - so với hiệu suất của công nghệ sản xuất hơi nước từ các tấm quang điện là 15%. Trong tương lai khi công nghệ được tôi luyện nhiều hơn, các nhà nghiên cứu cho biết công nghệ sẽ còn được cải tiến nhiều về mặt hiệu năng.

Ngoài ra, tiềm năng ứng dụng khác của công nghệ còn bao gồm các hệ thống điều hòa không khí và sưởi - sử dụng năng lượng mặt trời vào ban ngày và điện vào ban đêm; hay chưng cất nước - qua thí nghiệm, công nghệ cho thấy hiệu suất cao hơp gấp 2,5 lần so với các các hệ thống thương mại hiện có.

Công nghệ của các nhóm nghiên cứu đến từ đại học Rice đã được quỹ Bill & Melinda Gates tài trợ để phát triển các hệ thống xử lý rác thải con người cỡ nhỏ tại các khu vực thiếu hạ tầng cống rãnh hoặc điện. Hiện tại, các sinh viên kỹ thuật tại trường Rice đã vừa chế tạo một chiếc nồi hấp dùng hơi nước có thể khử trùng dụng cụ y khoa tại những trung tâm y tế thiếu thốn nguồn điện.

Tài liệu mở về nghiên cứu của đại học Rice đã được đăng tải trên tạp chí ACS Nano.

Kim Anh Theo Gizmag

Same Category

Quản lý năng lượng số thúc đẩy sản xuất thực phẩm trong năm 2026

21/09/2026

Chiếu sáng thông minh sử dụng đèn LED và năng lượng mặt trời giúp tiết kiệm năng lượng vượt trội 29/03/2026

Giải pháp chiếu sáng thông minh sử dụng kết hợp đèn LED và năng lượng mặt trời của Công ty Cổ phần Bóng đèn Phích nước Rạng Đông được Bộ Công Thương trao tặng Giải thưởng Giải pháp công nghệ hiệu quả năng lượng đổi mới, sáng tạo năm 2025.
Giải pháp VRD-THVi làm mát thích ứng, tiết kiệm năng lượng cho nhà xưởng công nghiệp 06/03/2026

Giải pháp VRD-THVi làm mát thích ứng thông minh dựa trên nguyên lý cân bằng nhiệt-ẩm thời gian thực của Công ty TNHH SC Việt Nam đã được Bộ Công Thương trao tặng Giải thưởng Giải pháp công nghệ hiệu quả năng lượng đổi mới, sáng tạo năm 2025.
Nhà vườn thanh long ứng dụng công nghệ, tăng hiệu quả vụ Tết 19/01/2026

Lâm Đồng - Nhiều vườn thanh long ứng dụng công nghệ, thuê dịch vụ chong đèn, giám sát để giảm chi phí và nâng cao hiệu quả sản xuất vụ Tết.
Quản lý kiểm toán năng lượng: Bài học quốc tế và hàm ý chính sách cho Việt Nam 09/01/2026

Kiểm toán năng lượng ngày càng đóng vai trò then chốt trong quản trị năng lượng và thực hiện mục tiêu hiệu quả năng lượng tại nhiều quốc gia. Từ kinh nghiệm của EU, Hoa Kỳ và một số nước châu Á, bài viết phân tích các mô hình quản lý tiêu biểu, qua đó gợi mở những bài học và khuyến nghị chính sách phù hợp cho Việt Nam.
Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong xử lý nước công nghiệp: Xu hướng tất yếu của sản xuất xanh 08/01/2026

Trong bối cảnh giá điện tăng, tiêu chuẩn môi trường siết chặt và yêu cầu giảm phát thải trong các ngành sản xuất, bài toán tiết kiệm năng lượng trong xử lý nước công nghiệp đang trở thành ưu tiên hàng đầu của doanh nghiệp.
Năng lực kiểm toán năng lượng: Bài toán con người, thiết bị và yêu cầu chuẩn hóa thị trường 05/01/2026

Kiểm toán năng lượng được xem là “điểm khởi đầu” của mọi nỗ lực sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. Tuy nhiên, thực tiễn triển khai cho thấy năng lực con người, trang thiết bị và mức độ chuẩn hóa giữa các tổ chức kiểm toán vẫn còn nhiều khoảng trống.
Ứng dụng IoT và AI trong quản lý và tiết kiệm năng lượng 04/12/2025

Trước áp lực giảm phát thải và nhu cầu năng lượng tăng nhanh, nhiều doanh nghiệp Việt Nam đang chuyển sang ứng dụng IoT và AI để quản lý và tối ưu tiêu thụ năng lượng. Từ giám sát thời gian thực, phát hiện bất thường đến tự động hóa báo cáo và tối ưu vận hành, các công nghệ mới đang chứng minh hiệu quả rõ rệt trong sản xuất, chiếu sáng và quản lý đô thị, mở ra hướng đi quan trọng cho mục tiêu tiết kiệm năng lượng và chuyển đổi xanh.
Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả: Công nghệ là "chìa khoá" 27/11/2025

Chiều ngày 27/11, Cục Đổi mới sáng tạo, Chuyển đổi xanh và Khuyến công (Bộ Công Thương) đã tổ chức Hội thảo chuyên đề “Công nghệ sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”.