Kỳ lạ công nghệ biến nước mưa thành điện

Nghiên cứu được thực hiện bởi nhóm các nhà khoa học tại Đại học Quốc gia Singapore (NUS), mở ra tiềm năng khai thác nguồn năng lượng sạch và vô tận từ mưa.

Phương pháp nghiên cứu dựa trên nguyên lý vật lý về sự tách điện tích khi hai vật liệu tiếp xúc. Tương tự như cách tĩnh điện được tạo ra khi cọ xát bóng bay vào tóc, nước chảy qua một bề mặt đặc biệt có khả năng nhận hoặc mất điện tích.

Giáo sư Siowling Soh cho biết, khi nước rơi xuống một ống đứng, dòng chảy bị chia thành các đoạn ngắn xen kẽ với túi khí, từ đó có thể tạo ra một lượng điện đáng kể. Kiểu dòng chảy này mở ra một hướng đi mới trong việc thu năng lượng từ mưa để tạo ra điện sạch và tái tạo.

Thủy điện từ lâu đã là một nguồn năng lượng quan trọng, tuy nhiên bị giới hạn ở những khu vực có nguồn nước dồi dào. Nghiên cứu mới từ Singapore mang đến một giải pháp tiềm năng cho những khu vực có lượng nước nhỏ và tốc độ dòng chảy thấp, điển hình như mưa.

Có thể tạo ra điện từ nước mưa. Ảnh: SN

Dù hiệu suất ban đầu của quá trình này khá thấp do điện chỉ được tạo ra trên bề mặt tiếp xúc, nhưng các nhà khoa học đã tìm ra cách đột phá để tối ưu hóa hiệu suất.

Nhóm nghiên cứu đã thiết kế một mô hình đơn giản nhưng hiệu quả. Nước được dẫn từ đỉnh một tháp xuống qua một kim loại nhọn, tạo thành các giọt nước có kích thước tương đương mưa rơi vào một ống hẹp đặt bên dưới.

Khi các giọt nước va chạm vào đầu ống, chúng tạo thành dòng "plug flow" - một chuỗi các cột nước ngắn, được ngăn cách bởi các khoảng không khí. Chính trong quá trình dòng nước di chuyển theo kiểu đặc biệt này, sự tách điện tích diễn ra mạnh mẽ. Hai dây điện được đặt ở đầu và cuối ống giúp thu lại năng lượng điện được tạo ra.

Các nhà nghiên cứu tin rằng, do tốc độ giọt nước trong thí nghiệm chậm hơn nhiều so với mưa thực tế, thiết bị này có tiềm năng khai thác được lượng năng lượng lớn hơn nữa trong điều kiện mưa tự nhiên.

Hệ thống còn được đánh giá là đơn giản về cấu trúc và dễ bảo trì hơn so với các nhà máy thủy điện truyền thống. Tính linh hoạt trong việc triển khai ở các khu vực đô thị như mái nhà, sân thượng hoặc ban công mở ra một viễn cảnh tận dụng nguồn năng lượng mưa.

(Theo Newscientist)

Duy Anh