Khai thác năng lượng mặt trời từ quá trình quang hợp

Mặt trời cung cấp nguồn năng lượng sạch và phong phú, tuy nhiên chỉ có một phần rất nhỏ nguồn năng lượng này được được chuyển đổi thành năng lượng hữu ích.

Phó giáo sư Ramaraja Ramasamy trong phong thí nghiệm

Để giúp giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu tại Đại học Georgia – Mỹ đã phát triển một công nghệ mới là sử dụng cây xanh để tạo ra điện. Theo Phó giáo sư Ramaraja Ramasamy làm việc tại Đại học Georgia: "Cách tiếp cận này có thể giúp chúng ta tạo ra năng lượng sạch từ ánh sáng mặt trời bằng cách sử dụng quá trình quang hợp của thực vật”.

Thực vật là “nhà máy năng lượng mặt trời” có hiệu suất cao nhất hiện nay, nó đạt được hiệu suất gần như tuyệt đối, có nghĩa là nó chuyển đổi tất cả các photon ánh sáng mặt trời chiếu đến nó thành các electron. Nếu chúng ta có thể làm chủ quá trình này thì sẽ cải thiện đáng kể hiệu suất của các tấm pin năng lượng mặt trời hiện nay thường cho hiệu suất khoảng 12 - 17%.

Trong quá trình quang hợp, thực vật sử dụng ánh sáng mặt trời để tách nước thành hydro và oxy kèm theo các electron. Các electron được giải phóng của quá trình quang hợp sẽ giúp tạo ra đường để phục vụ cho quá trình tăng trưởng của thực vật. Phó giáo sư Ramaraja Ramasamy cho biết: “Ý tưởng của chúng tôi là can thiệp vào quá trình quang hợp và thu giữ các electron trước khi chúng được sử dụng để sản xuất đường”.

Công nghệ của Ramasamy liên quan đến việc tách các thylakoid (các hạt nhỏ có trong lục lạp của các tế bào có chức năng quang hợp của thực vật) ra khỏi cấu trúc trong tế bào thực vật làm gián đoạn quá trình di chuyển của các electron. Các thylakoid sau khi sửa đổi sẽ được cố định trên các ống nano carbon cấu trúc hình trụ nhỏ hơn sợi tóc con người khoảng 50.000 lần. Các ống nano hoạt động như một dây dẫn điện thu giữ, vận chuyển các electron từ quá trình quang hợp. Trong các thí nghiệm quy mô nhỏ, phương pháp này tạo ra dòng điện có cường độ lớn hơn so với các hệ thống tương tự trong các báo cáo trước đây.

Ramaraja Ramasamy và các cộng sự của ông đang rất kỳ vọng vào kết quả nghiên cứu mới, hứa hẹn sẽ mở ra những giá trị khai thác năng lượng cao hơn trong tương lai.

Lê My Theo Sciencedaily.com

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.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

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.
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.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

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%.
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.
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.