Pin năng lượng mặt trời tạo ra hy-đrô để chiếu sáng buổi đêm

Dân trí HIện nay, ô tô điện đang dần xâm chiếm các nẻo đường – đặc biệt là trong các khu đô thị có mật độ cao. Tuy nhiên, thẳng thắn mà nói thì ắc quy không phải là một sự thay thế tuyệt vời cho hy-đrô các-bon, vì mật độ năng lượng của chúng tương đối thấp, thời gian nạp điện lại khá lâu.

Do đó, năng lượng mặt trời có thể mang đến một giải pháp – tạo ra một loại nhiên liệu có thể chuyển hóa bằng cách chỉ dùng mỗi ánh sáng mặt trời. Tuy nhiên, sản xuất nhiên liệu năng lượng mặt trời là một quá trình hiệu suất thấp và đầy nhàm chán, vì việc sản xuất điện năng và nhiên liệu phải tiến hành riêng biệt. Sự riêng biệt này có thể là lý do dẫn đến sự ra đời một dạng pin mặt trời mới thực hiện việc phân tách điện (tách nước thành hy- đrô và ô-xy) trong tương lai.

Pin năng lượng mặt trời tạo ra hy-đrô để chiếu sáng buổi đêm - 1

Có nhiều cách tiếp cận với nhiên liệu mặt trời: phản ứng CO2 với nước để tạo ra hy-đrô các-bon và ít nước hơn. Hoặc một cách khác là phá vỡ phân tử nước để tạo ra hy-đrô và ô-xy. Hy-đrô có thể sử dụng trực tiếp hoặc phản ứng với CO2 (hoặc CO). Trong cả hai trường hợp, năng lượng được sử dụng để điều khiển quá trình này đều là năng lượng tái tạo và kết thúc bằng nhiên liệu chứa các-bon. Và nếu bạn tạo ra một chuỗi hy-đro các-bon dài, thì nó sẽ ở dạng lỏng và có nhiều ưu điểm quan trọng về mặt lưu trữ và vận chuyển.

Tuy nhiên, vấn đề hiện tại là các lựa chọn liên quan đến CO2. CO2 cần phải được tập trung trước khi phản ứng thì mới có hiệu quả, và việc này không hề thuận tiện. Nó cần có điện cực cao và truyền tải nhiều điện tử. Điều này hết sức khó khăn.

Nhưng nước thì lại dồi dào và điện cực tiềm năng cho quá trình điện phân cũng không tệ. Hơn nữa, bạn chỉ cần chuyển hai điện tử.

Tóm lại, sản xuất hy-đrô gen là con đường khả thi nhất lúc này.

Vấn đề lớn khi tiếp cận theo phương pháp này là hầu hết pin mặt trời đều chỉ có sẵn một điện cực. Trong khi quy trình sản xuất tiêu chuẩn cần phải có một điện cực trên tấm hỗ trợ. Sau đó, vật liệu hoạt tính lắng lại trên điện cực này, và điện cực thứ hai trong suốt và không che phủ toàn bộ bề mặt thì được lắng đọng ở phía trên.

Nếu bạn muốn tấm pin mặt trời này có thể phân tách nước, thì điện cực ở phía trên phải hoạt động như một chất xúc tác cho phản ứng – thông thường là một kim loại như bạch kim – và phải trong suốt để ánh sáng xuyên qua.

Do đó các nhà nghiên cứu đã phát triển các pin mặt trời từ gallium arsenide. Họ đã chứng minh rằng hiệu suất của loại pin mặt trời này gần như không thay đổi so với phương pháp tiêu chuẩn – khoảng 15%. Đây là hiệu suất chuyển đổi từ ánh sáng thành điện năng. Hiệu suất thu hy-đro là 13%.

Nhưng những con số hiệu suất này không phải là điểm cuối. Các tấm pin năng lượng mặt trời từ gallium arsenide có hiệu suất điện năng cao hơn đã được chứng minh (các tấm pin đa điểm có hiệu suất tới 45%). Và các chất xúc tác với tính phân tách nước tốt hơn cũng có sắn. Vì vậy , hiệu suất này còn có thể cải thiện nếu kết hợp 2 đặc điểm này.

Thế nhưng, có một hạn chế lớn là gallium arsenide hết sức đắt đỏ. Sự cạnh tranh về mặt giá cả cũng là một bước quan trọng.

Anh Thư ( Theo Arstechnica)

MỚI NHẤT
Lở đất kinh hoàng ở Colombia báo hiệu El Niño trở lại mạnh hơn trong năm nay
Lở đất kinh hoàng ở Colombia báo hiệu El Niño trở lại mạnh hơn trong năm nay

(Dân trí) - Trận lở đất tại Putumayo, tây nam Colombia, cuối tuần trước khiến cho hơn 250 người thiệt mạng và hơn 400 người bị thương là dấu hiệu cảnh báo cho việc hiện tượng El Niño có thể đang quay trở lại và mạnh mẽ hơn vào cuối năm nay. Điều đó có nghĩa những thảm họa tương tự có thể diễn ra nhiều hơn.

Thứ ba, 04/04/2017 - 10:49

Robot kết hợp thực tế ảo được dùng để chữa trị cho bệnh nhân sa sút trí tuệ
Robot kết hợp thực tế ảo được dùng để chữa trị cho bệnh nhân sa sút trí tuệ

(Dân trí) - Các thiết bị công nghệ cao như robot hình người và VR đang từng bước thay đổi cuộc sống của những bệnh nhân mắc chứng mất trí nhớ tại các cơ sở chăm sóc y tế ở Úc.

Thứ ba, 04/04/2017 - 07:42

Chế tạo thành công vật liệu nhân tạo bằng cách sắp xếp các nguyên tử
Chế tạo thành công vật liệu nhân tạo bằng cách sắp xếp các nguyên tử

(Dân trí) - Các nhà khoa học thuộc trường Đại học Aalto, Phần Lan cho biết họ vừa sản xuất thành công một loại vật liệu nhân tạo có thể tạo ra tính chất điện bằng cách sắp xếp những cấu trúc vi mô hay được gọi là các "nguyên tử".

Thứ ba, 04/04/2017 - 06:52

Tránh tình trạng chỗ nào cũng nói cách mạng công nghiệp 4.0 nhưng không biết làm gì
Tránh tình trạng chỗ nào cũng nói cách mạng công nghiệp 4.0 nhưng không biết làm gì

Nhấn mạnh việc tận dụng cơ hội, có giải pháp hạn chế thách thức của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 (CMCN 4.0), Thủ tướng đề nghị phải nhận thức rõ, tập trung hơn vào việc này, “tránh tình trạng chỗ nào cũng nói CMCN 4.0 nhưng hỏi làm gì cho bản thân bộ mình, ngành mình thì không ai biết rõ ràng”.

Thứ ba, 04/04/2017 - 06:46

Giải mã  vụ nổ bí ẩn ngoài khơi bờ biển Ý
Giải mã vụ nổ bí ẩn ngoài khơi bờ biển Ý

(Dân trí) - Vụ nổ bùn bí ẩn ngay giữa biển Tyrrhenian hôm 16/3 vừa qua đang khiến rất nhiều người cảm thấy lo lắng, tuy nhiên đến nay các nhà khoa học cho biết hiện đã tìm ra lời giải.

Thứ ba, 04/04/2017 - 06:03

Trẻ sơ sinh nước nào quấy khóc nhiều nhất?
Trẻ sơ sinh nước nào quấy khóc nhiều nhất?

Ngày 3/4, các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Warwick (Anh) công bố báo cáo cho thấy trẻ sơ sinh tại Anh, Canada, Italy và Hà Lan khóc nhiều hơn so với trẻ sơ sinh ở các nước khác.

Thứ hai, 03/04/2017 - 07:11

Một loại protein mới được phát hiện có lợi cho cây trồng
Một loại protein mới được phát hiện có lợi cho cây trồng

(Dân trí) - Một nghiên cứu tại ĐH Illinois, Mỹ, đã cho thấy một loại protein mới có thể bảo vệ cây trồng khỏi độc tố, có khả năng tiết kiệm được hàng triệu USD mỗi năm cho nông dân.

Thứ hai, 03/04/2017 - 05:47

Chết cười với ngày đen đủi của chú lợn rừng
Chết cười với ngày đen đủi của chú lợn rừng

(Dân trí) - Một con lợn rừng đã vô cùng đen đủi khi bị ngựa vằn “cao hứng” tặng cho cú đá. Sức mạnh của cú ra đòn này khiến cho lợn rừng "ngất xỉu" tại chỗ. Chưa dừng lại ở đó, ngay sau khi gượng dậy bởi đòn “trời giáng” chú lợn rừng lại chẳng may dính thêm đòn húc của đồng loại trong lúc hoảng loạn bỏ chạy.

Thứ hai, 03/04/2017 - 02:23

NASA công bố thông tin chấn động về sự sống ngoài Trái Đất
NASA công bố thông tin chấn động về sự sống ngoài Trái Đất

Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) mới công bố một kết quả nghiên cứu chấn động về sự sống trên Sao Hỏa.

Thứ hai, 03/04/2017 - 11:15

Nhật Bản trình làng thiết bị thông minh phiên dịch tức thời
Nhật Bản trình làng thiết bị thông minh phiên dịch tức thời

(Dân trí) - Mới đây, một công ty Nhật Bản vừa trình làng một thiết bị phiên dịch thông minh mới cho phép dịch lời nói sang nhiều ngôn ngữ ngay lập tức.

Thứ hai, 03/04/2017 - 08:49

Video: Cafe tác động thế nào tới cơ thể và não bộ của chúng ta?
Video: Cafe tác động thế nào tới cơ thể và não bộ của chúng ta?

(Dân trí) - Uống từ 1 đến 2 ly cafe mỗi ngày có thể giúp cơ thể sảng khoái, linh hoạt. Tuy nhiên, dùng thường xuyên với liều cao hơn có thể gây nghiện, làm gia tăng stress, suy giảm hệ miễn dịch và tăng nguy cơ mắc bệnh đái tháo đường, tim mạch ở những người có nguy cơ cao.

Thứ hai, 03/04/2017 - 08:05

Một loài cá là "ma túy" đối với kẻ thù của nó
Một loài cá là "ma túy" đối với kẻ thù của nó

(Dân trí) - Thoạt nhìn, nó trông như một thứ vô hại. Nó nhỏ xíu, sáng màu và trông giống một nhân vật phụ đáng yêu trong bộ phim Finding Nemo. Thế nhưng, khi nó mở miệng ra thì hết sức bất ngờ.

Thứ hai, 03/04/2017 - 06:31

ĐÁNG QUAN TÂM
Xem cảnh lợn rừng tinh ranh “tẩu thoát” trước hàm sư tử
Xem cảnh lợn rừng tinh ranh “tẩu thoát” trước hàm sư tử

(Dân trí) - Nhận thấy lợn rừng trong hang nên sư tử cố gắng đào bới nhằm chui thẳng vào để tóm gọn. Tuy nhiên, để tránh kẻ thù, lợn rừng cố thủ ở trong hang và chờ đợi. Sau một hồi “lao động” vất vả nên sư tử đành phải ngồi nghỉ ngơi và nhân cơ hội này lợn rừng đã tẩu thoát thành công.

Chủ nhật, 02/04/2017 - 10:37

Thiết kế thành công rô bốt "cánh tay bạch tuộc"
Thiết kế thành công rô bốt "cánh tay bạch tuộc"

(Dân trí) - Công ty công nghệ của Đức, Festo mới đây đã thiết kế thành công một rô bốt mềm dẻo có tên gọi là “cánh tay bạch tuộc”. Thiết bị rô bốt độc đáo này được kỳ vọng sẽ có thể làm việc cùng với con người trong tương lai nhờ khả năng cầm giữ đồ vật đáng kinh ngạc.

Chủ nhật, 02/04/2017 - 10:11

Dự án sân bay hình tròn đầu tiên trên thế giới
Dự án sân bay hình tròn đầu tiên trên thế giới

(Dân trí) - Các nhà khoa học Hà Lan mới đây đã công bố ý tưởng về một mô hình sân bay hoàn toàn mới, với đường băng hình tròn cho phép nhiều máy bay cùng cất hạ cánh cùng lúc.

Chủ nhật, 02/04/2017 - 07:52

Rô-bốt có đôi mắt dõi theo bạn giống như Mona Lisa
Rô-bốt có đôi mắt dõi theo bạn giống như Mona Lisa

(Dân trí) - Được đặt tên là Transgazer, con rô-bốt này được thiết kế bởi các nhà nghiên cứu ở Tập đoàn Nippon Telegraph and Telephone Corporation của Nhật Bản, họ cho rằng việc giao tiếp bằng mắt có thể là chìa khóa để cải thiện sự tương tác giữa con người và rô-bốt. Rô-bốt này có đôi mắt được thiết kế lõm vào, khiến nó trông như đang nhìn bạn chằm chằm, kể cả khi bạn không đứng ngay phía trước nó.

Chủ nhật, 02/04/2017 - 05:47

Trung Quốc phát hiện loại nấm có khả năng "tiêu hóa" nhựa dẻo
Trung Quốc phát hiện loại nấm có khả năng "tiêu hóa" nhựa dẻo

Các nhà nghiên cứu đến từ Viện Khoa học Trung Quốc (CAS) mới đây đã xác định một loại nấm có khả năng "ăn" nhựa dẻo.

Chủ nhật, 02/04/2017 - 05:40

Con người sắp bay được như siêu anh hùng Người Sắt của Hollywood
Con người sắp bay được như siêu anh hùng Người Sắt của Hollywood

Với bộ giáp do Richard Browning thiết kế, người sử dụng có thể bay vài trăm km trong vòng 1 giờ ở độ cao gần 1.000m, không khác nào siêu anh hùng "Iron Man" (Người Sắt) chỉ có trong phim của Hollywood.

Thứ bảy, 01/04/2017 - 04:23

Cận cảnh ngỗng “tử chiến” với khỉ đầu chó để bảo vệ con
Cận cảnh ngỗng “tử chiến” với khỉ đầu chó để bảo vệ con

(Dân trí) - Phát hiện đàn ngỗng trời đi ngang qua, bầy khỉ đầu chó lập tức tổ chức tấn công một cách quyết liệt. Bất chấp ngỗng bố và ngỗng mẹ đã nỗ lực hết sức mình đánh đuổi kẻ thù nhằm bảo vệ con, nhưng với số lượng áp đảo hơn nên bầy khỉ đầu chó đã khiến không ít chú ngỗng con tội nghiệp phải bỏ mạng.

Thứ bảy, 01/04/2017 - 12:13

10 sinh vật ngoài hành tinh kỳ lạ bạn có thể tìm thấy trên Trái đất
10 sinh vật ngoài hành tinh kỳ lạ bạn có thể tìm thấy trên Trái đất

(Dân trí) - Chắc chắn ra mọi người đều thích dõi theo mặt trăng Europa của sao mộc để tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh. Tuy nhiên, trong lúc chờ đợi, chúng ta có thể thưởng thức những sinh vật kỳ quái hiện đang sống trên Trái đất. Dưới đây là 10 sinh vật ngoài hành tinh sống trên Trái đất – chúng kỳ lạ đến mức trông như đến từ thế giới khác.

Thứ bảy, 01/04/2017 - 10:03

Phi công lái tàu vũ trụ mới của Nga sẽ là… người máy
Phi công lái tàu vũ trụ mới của Nga sẽ là… người máy

(Dân trí) - Người máy Fedor lần đầu tiên sẽ lái tàu vũ trụ mới của Nga "Federatsiya" trên quỹ đạo, nhà thiết kế trưởng của "Roscosmos" Eugene Mikrin nói với phóng viên về hệ thống tàu vũ trụ có người lái.

Thứ bảy, 01/04/2017 - 09:18

Trà có tác dụng phòng bệnh tiểu đường
Trà có tác dụng phòng bệnh tiểu đường

(Dân trí) - Trà là đồ uống được sử dụng phổ biến thứ hai sau nước và được cho là có rất nhiều lợi ích với sức khỏe.

Thứ bảy, 01/04/2017 - 08:20

“Mặt trời nhân tạo” lớn nhất trên thế giới mạnh hơn ánh sáng tự nhiên 10.000 lần
“Mặt trời nhân tạo” lớn nhất trên thế giới mạnh hơn ánh sáng tự nhiên 10.000 lần

(Dân trí) - Mới đây, nước Đức đã hoàn thành dự án Synlight – Ánh sáng kết hợp - vĩ đại. Cao bằng tòa tháp 3 tầng, đây là dự án lớn nhất tập trung các đèn chiếu phim trong một căn phòng duy nhất, và công ty đứng sau dự án này – Trung tâm Vũ trụ không gian Đức (DLR) vừa mới bật đèn lên.

Thứ bảy, 01/04/2017 - 07:48

Bạn hãy làm những động tác giãn gân cốt này khi tỉnh dậy để sảng khoái hơn
Bạn hãy làm những động tác giãn gân cốt này khi tỉnh dậy để sảng khoái hơn

(Dân trí) - Tim Sitt, tác giả của cuốn sách: “Chuyển động hay là chết: Cuộc sống không vận động đang giết chết chúng ta như thế nào và Cách vận động – chứ không phải tập thể dục – Có thể Cứu chúng ta”, đã giải thích về một động tác giãn gân cốt đơn giản vào buổi sáng có thể giúp bạn tràn đầy năng lượng suốt cả ngày.

Thứ bảy, 01/04/2017 - 07:24