Tấm nano làm mát các tòa nhà bằng cách tỏa nhiệt vào không gian

Các nghiên cứu đã chứng minh mái nhà sơn trắng có thể giúp làm mát tòa nhà bằng cách phản xạ ánh nắng mặt trời, trong khi mái nhà màu xanh hạ nhiệt bằng cách cản trở ánh nắng mặt trời và cung cấp nguồn làm mát bằng bay hơi nước. Hiện nay, nhóm nghiên cứu thuộc trường Đại học Stanford đã chế tạo được một tấm panen không chỉ phản xạ ánh nắng mặt trời, mà còn thu nhiệt từ trong tòa nhà và tỏa ra không gian ngoài khí quyển.

Trước hết, tấm panen giữ vai trò như tấm gương hiệu quả cao, phản xạ ánh nắng mặt trời. Tuy nhiên, các bề mặt phản xạ có thể vẫn nóng, ở đó khả năng tỏa bức xạ nhiệt (nhiệt) của thiết bị trở nên thụ động.

Khi bức xạ nhiệt bị ngăn chặn bởi khí quyển Trái đất, nó bị mắc kẹt giữa mặt đất và không gian ngoài khí quyển, điều này liên quan đến hiệu ứng nhà kính. Tuy nhiên, tấm panen mới được chế tạo từ các vật liệu quang tử cấu trúc nano (bao gồm thạch anh và silic cacbua) làm cho bức xạ tỏa ra ở bước sóng tại đó khí quyển gần như trong suốt. Nhờ vậy, bức xạ tự do xuyên qua không gian ngoài khí quyển.

Tấm panen có khả năng cung cấp điện làm mát thực tế ở mức 100 W/m2. Theo các nhà nghiên cứu, có nghĩa là ngôi nhà một tầng gồm 1 hộ gia đình bình thường chỉ có 10% mái được phủ tấm panen làm mát bằng bức xạ có thể đáp ứng 35% tổng nhu cầu điều hòa không khí của hộ gia đình trong những thời điểm nóng nhất vào mùa hè. Hơn nữa, các tấm panen này hoàn toàn thụ động, không có các chi tiết động và không cần bất cứ nguồn điện nào (kể cả mặt trời) để hoạt động.

Ngoài ra, những tấm panen làm mát có thể thay thế những tấm pin mặt trời, hiện được sử dụng để phát điện cho máy điều hòa. Ngoài những ứng dụng thương mại của công nghệ, các nhà nghiên cứu tin rằng công nghệ có thể làm mát các khu vực ngoài lưới điện hoặc các nước đang phát triển gần xích đạo, nơi việc điều hòa không khí hiện nay là không thể. Nó thậm chí có thể được dùng làm mát ô tô ở bãi đỗ xe.

Báo cáo nghiên cứu gần đây được đăng trên Tạp chí Nano Letters.

Lê My Theo Gizmag

Same Category

5 bước áp dụng tiêu chuẩn ISO 50001 về hệ thống quản lý năng lượng trong doanh nghiệp

12/11/2024

Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/08/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 05/08/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.
Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.
Ứng dụng giải pháp ERV nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong các tòa nhà 12/07/2024

Các hệ thống HVAC thường chiếm lượng tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong tổng tiêu thụ năng lượng của tòa nhà.