Phát hiện mới về năng lượng tái tạo: Đột phá trong công nghệ lưu trữ năng lượng mặt trời

Giới thiệu

Trong bối cảnh nhu cầu về năng lượng sạch ngày càng tăng cao, các nhà khoa học trên thế giới đang không ngừng nghiên cứu để tìm ra những phương pháp tối ưu giúp khai thác và lưu trữ năng lượng tái tạo một cách hiệu quả hơn. Mới đây, các nhà khoa học tại Đại học Johannes Gutenberg Mainz (JGU) và Đại học Siegen (Đức) đã công bố một nghiên cứu mang tính đột phá, cho phép lưu trữ năng lượng mặt trời trong nhiều tuần hoặc thậm chí nhiều tháng, mở ra một hướng đi mới cho ngành năng lượng tái tạo toàn cầu.

Phát hiện mới về năng lượng tái tạo: Đột phá trong công nghệ lưu trữ năng lượng mặt trời

Phương pháp lưu trữ năng lượng mặt trời đột phá

Thông thường, các hệ thống năng lượng mặt trời truyền thống chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng ngay lập tức hoặc lưu trữ dưới dạng pin điện. Tuy nhiên, phương pháp mới của nhóm nghiên cứu Đức lại khai thác nhiệt mặt trời và lưu trữ nó trong các liên kết hóa học của các phân tử chuyên biệt, được gọi là công tắc quang (photoswitch molecules).

Cơ chế hoạt động của công nghệ này

1. Hấp thụ ánh sáng mặt trời: Các phân tử công tắc quang sẽ thay đổi cấu trúc khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, giúp lưu trữ năng lượng ở dạng liên kết hóa học.
2. Lưu trữ năng lượng dài hạn: Nhờ đặc tính ổn định của các phân tử này, năng lượng có thể được lưu trữ trong nhiều tuần hoặc thậm chí nhiều tháng mà không bị thất thoát.
3. Giải phóng năng lượng khi cần thiết: Khi có nhu cầu sử dụng, quá trình giải phóng nhiệt sẽ được kích hoạt bằng một chất xúc tác hoặc một tín hiệu bên ngoài, giúp chuyển đổi năng lượng lưu trữ thành nhiệt năng có thể sử dụng ngay.

Các nhà khoa học ước tính rằng phương pháp lưu trữ nhiệt này có thể giúp tận dụng khoảng 50% tổng năng lượng mặt trời mà con người hấp thụ mỗi năm, mang đến một giải pháp hữu hiệu cho vấn đề lưu trữ năng lượng sạch.

Những đột phá khác trong công nghệ lưu trữ năng lượng mặt trời

Trước đó, vào năm 2017, các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Chalmers (Thụy Điển) đã phát triển một hệ thống năng lượng mang tên MOST (Molecular Solar Thermal Energy Storage). Hệ thống này có thể lưu trữ năng lượng mặt trời trong thời gian lên đến 18 năm, đồng thời có thể giải phóng năng lượng thành nhiệt khi cần thiết.

Đến năm 2022, nhóm nghiên cứu đã có một bước tiến quan trọng khi chứng minh rằng năng lượng được lưu trữ bằng công nghệ MOST có thể được chuyển đổi thành điện năng nhờ một thiết bị siêu mỏng, giúp mở rộng khả năng ứng dụng trong các thiết bị điện tử và công nghệ xanh.

Ý nghĩa của phát hiện này đối với ngành năng lượng tái tạo

Sự phát triển của công nghệ lưu trữ năng lượng mặt trời không chỉ giúp tối ưu hóa việc sử dụng nguồn năng lượng sạch, mà còn có tác động sâu rộng đến kinh tế, môi trường và chính sách năng lượng toàn cầu:

• Giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch: Việc lưu trữ năng lượng mặt trời dài hạn giúp đảm bảo nguồn cung năng lượng ổn định, ngay cả khi không có ánh nắng mặt trời, giảm nhu cầu sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
• Giảm lượng khí thải carbon: Các giải pháp lưu trữ tiên tiến giúp giảm sự lãng phí năng lượng và hạn chế khí thải CO₂, đóng góp tích cực vào cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.
• Ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: Công nghệ này có thể được áp dụng trong hệ thống sưởi ấm, điện mặt trời, giao thông vận tải, và các thiết bị di động, giúp tăng cường tính linh hoạt và hiệu suất của năng lượng tái tạo.

Tương lai của công nghệ lưu trữ năng lượng mặt trời

Mặc dù còn trong giai đoạn nghiên cứu, nhưng các nhà khoa học tin rằng, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học công nghệ, trong 5-10 năm tới, các hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời hiệu quả hơn sẽ được thương mại hóa và ứng dụng rộng rãi trong đời sống.

Việc đầu tư vào các giải pháp lưu trữ năng lượng tái tạo sẽ đóng vai trò then chốt trong quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế xanh, đảm bảo nguồn năng lượng bền vững và đáng tin cậy cho tương lai.

Nguồn: 1thegioi.vn, Cafebiz.vn