Các nhà khoa học Australia lập kỷ lục về hiệu suất nhiệt mặt trời

Một nhóm các nhà khoa học Australia vừa thiết lập kỷ lục thế giới mới về hiệu suất của đĩa nhiệt mặt trời, có khả năng sản xuất ra hơi nước để sử dụng cho các nhà máy điện. 

Các nhà khoa học đến từ Đại học quốc gia Úc này đã thành công trong việc biến 97% lượng ánh sáng mặt trời thành hơi nước bằng cách thiết kế và tạo ra bộ thu mới cho đĩa tập trung năng lượng mặt trời. 

Các nhà khoa học tuyên bố rằng thiết kế mới của bộ thu có thể làm giảm 10% chi phí sản xuất điện năng từ nhiệt mặt trời. 

Hệ thống nhiệt mặt trời tập trung sẽ sử dụng gương phản xạ để tập trung ánh sáng mặt trời và sản xuất hơi nước. Sau đó, hơi nước này sẽ được sử dụng để làm quay tuabin ở nhà máy sản xuất điện. 

Đĩa nhiệt mặt trời này có thể kết hợp với hệ thống lưu trữ nhiệt và cung cấp điện theo yêu cầu với chi phí thấp hơn đáng kể so với điện năng được sản xuất từ pin mặt trời và lưu trữ trong bộ ắc quy. 

Nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Đại học quốc gia Úc tin rằng đây thật sự là môt bước đột phá trong việc sản xuất điện năng từ năng lượng tái tạo với chi phí thấp và cắt giảm lượng khí thải carbon. 

Ông John Pye, đến từ Trường nghiên cứu kỹ thuật, thuộc Đại học quốc gia Úc cho biết: "Mục đích cuối cùng của dự án này là tìm cách cắt giảm chi phí tập trung nhiệt lượng mặt trời. Chúng tôi đặt ra mục tiêu là cắt giảm được 12 cent trên mỗi đơn vị kWh điện năng để tạo ra được tính cạnh tranh cho công nghệ này trên thị trường. 

Tôi tin rằng công nghệ mà chúng tôi tạo ra rất hữu ích cho lưới điện bởi chúng có khả năng hỗ trợ lưới điện cung cấp điện năng vào ban đêm mà không cần phải vận hành các nhà máy sản xuất điện năng từ năng lượng hóa thạch".

Theo tietkiemnangluong.com.vn, 12/10/2016
Trở về đầu trang

**************

Sử dụng vật liệu mới để chế tạo bóng bán dẫn nhỏ nhất thế giới

Bóng bán dẫn silicon hiệu suất cao với khả năng điều khiển các thiết bị điện tử đang ngày càng được thu nhỏ để cho phép các thiết bị hoạt động nhanh hơn nhưng chỉ tiêu thụ ít điện năng. Tuy nhiên, ngay cả silicon cũng có các giới hạn của nó. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đến từ tại trường Đại học Texas, Đại học California, Đại học Stanford và Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley đang tìm kiếm giải pháp thay thế hiệu quả hơn.

Trong nghiên cứu mới được công bố ngày 7/10/2016 trên Tạp chí Science, nhóm nghiên cứu đã mô tả sự kết hợp khác lạ giữa các vật liệu để tạo nên loại bóng bán dẫn mới có kích thước thậm chí còn nhỏ hơn bóng bán dẫn silicon nhỏ nhất.

"Bóng bán dẫn silicon đang tiến gần đến giới hạn kích thước của nó”, TS. Moon Kim, Giáo sư về khoa học và kỹ thuật vật liệu và là đồng tác giả nghiên cứu nói. "Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp kiến thức mới cho thấy khả năng vượt qua giới hạn kích thước cuối cùng của công nghệ bóng bán dẫn silicon".

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học California đã chế tạo bóng bán dẫn và thực hiện các mô phỏng lý thuyết, trong khi các nhà khoa học tại trường Đại học Texas đã mô tả thiết bị bằng cách sử dụng kính hiển vi điện tử có độ phân giải nguyên tử trong khuôn viên trường.

Khi dòng điện chạy qua bóng bán dẫn, dòng điện tử di chuyển qua một kênh, giống như nước máy chảy qua vòi nước vào bồn rửa bát. Một "cổng" trong bóng bán dẫn điều khiển dòng chảy của các điện tử bằng cách cản trở hoặc tăng tốc độ dòng chảy chỉ trong vòng chưa đến một giây.

"Tính đến nay, các thiết bị bóng bán dẫn silicon tốt nhất/nhỏ nhất đã được thương mại có chiều dài cổng hơn 10 nanomet", GS.TS. Kim nói. “Giới hạn dưới cho bóng bán dẫn silion về lý thuyết là khoảng 5 nanomet. Thiết bị mà chúng tôi đã chứng minh, có kích thước cổng là 1 nanomet, nhỏ hơn một cấp độ khuyếch đại. Kích thước của chip máy tính có thể được giảm đáng kể nhờ cấu hình này".

Một trong những thách thức trong việc chế tạo bóng bán dẫn nhỏ là các điện tử có thể di chuyển ngẫu nhiên qua cổng khi dòng điện được cho là đã tắt. Việc giảm hiện rò rỉ này là một ưu tiên.

"Thiết bị mà chúng tôi đã chứng minh, có khả năng giảm dòng diện rò rỉ hơn hai cấp độ khuyếch đại so với thiết bị silicon cùng loại, nhờ vậy đã giảm tiêu thụ điện năng", GS.TS. Kim nói. "Điều này có nghĩa là điện thoại di động ứng dụng công nghệ này sẽ được sạc lại như cũ".

Thay vì sử dụng silicon, các nhà nghiên cứu chế tạo thiết bị mẫu bằng loại vật liệu bán dẫn dichalcogenide kim loại chuyển đổi (TMDs). Cụ thể, cấu trúc của thiết bị thí nghiệm sử dụng molybdenum disulfide làm vật liệu có rãnh và một ống nano cacbon đơn vách cho cổng.

GS. TS. Kim cho rằng còn nhiều thách thức kỹ thuật trước khi hoạt động sản xuất bóng bán dẫn mới trên quy mô lớn trở nên thực tế.

Theo vista.gov.vn, 12/10/2016

Trở về đầu trang

**************

tải về 1.85 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: