Tấm pin năng lượng tạo ra điện từ… tuyết

Các tấm pin năng lượng mặt trời đã trở nên phổ biến trên khắp thế giới, tuy vậy, chúng sẽ trở nên vô dụng ở những vùng có tuyết rơi che phủ. Làm sao con người có thể tạo ra được năng lượng sạch từ thiên nhiên tại đây?

Một nhóm các nhà khoa học ở Đại học California (UCLA) đã có câu trả lời cho nan đề trên. Họ đã tạo ra một thiết bị có thể thu điện từ tuyết, tên là Snow TENG, viết tắt của triboelectric nanogenerator (tạm dịch: máy phát điện nano điện ma sát).

Như tên gọi đã mô tả, thiết bị này lợi dụng ma sát để tạo ra sự dịch chuyển của các điện tử, đồng nghĩa với dòng điện xuất hiện. Thông thường tuyết có mang điện tích, vậy nên khi cọ sát nó với một vật liệu có mang điện tích trái chiều thì tự khắc điện tử sẽ chuyển động và dòng điện xuất hiện. Qua hàng loạt các thử nghiệm, nhóm nghiên cứu nhận thấy silicon là loại vật liệu lý tưởng nhất. Người ta sẽ dùng máy in 3D tạo ra lớp silicon rồi gắn nó với một điện cực để tạo ra Snow TENG.

>> Năng lượng sóng biển có thể cho hiệu năng gấp 100 lần năng lượng mặt trời

Điều thú vị là thiết bị này có thể tích hợp vào các tấm pin năng lượng mặt trời. Lắp một mà được hai, khi có nắng, năng lượng mặt trời sẽ được chuyển hóa thành dòng điện. Còn khi tuyết phủ, Snow TENG sẽ hoạt động.

Tuy vậy, nhược điểm của thiết bị này là dòng điện tạo ra rất nhỏ không đủ để hòa vào lưới điện sinh hoạt trong nhà như điện mặt trời. Với công suất chỉ 0,2mW/m2, điện năng tạo ra từ tuyết chỉ đủ để chạy các thiết bị cảm biến thời tiết nhỏ.

Richard Kaner, một trong các tác giả của nghiên cứu cho biết:

“Thiết bị [cảm biến thời tiết] này có thể hoạt động ở những vùng xa xôi hẻo lánh vì nó có thể tự cung cấp điện năng mà không cần dùng pin. Nó rất thông minh và có thể báo cho ta biết có bao nhiêu tuyết đang rơi, hướng tuyết đang rơi, hướng gió và tốc độ gió.”

Ngoài ra, các cảm biến tương tự như vậy còn có thể được gắn vào đế giầy hoặc ván trượt tuyết để thu thập dữ liệu cho các môn thể thao mùa đông.

Ngoài tuyết, ngày nay các nhà khoa học còn có thể tạo ra điện từ những nguồn không tưởng khác, như mưa rơi trên bề mặt, chuyển động cơ thể, màn hình cảm ứng, hay thậm chí là những bước chân trên sàn nhà của chúng ta.