IBM sắp khiến thế giới bất ngờ với "hoa hướng dương năng lượng"
Các kỹ sư từ Airlight Energy và IBM Research đã tạo ra một loại cây có thể chuyển đổi tới 80% ánh sáng mặt trời thành điện và nhiệt. Một hệ thống năng lượng rẻ tiền và cực kỳ hiệu quả có thể thâm nhập thị trường quốc tế sau 3 năm nữa, vào năm 2017. Nguyên mẫu của nhà máy điện, có khả năng thay đổi bộ mặt năng lượng hiện đại, đã được trình bày trước công chúng. Nhà máy kết hợp mà các kỹ sư của IBM đang nghiên cứu, kết hợp các chức năng của bộ thu năng lượng mặt trời, thu nhiệt và bảng quang điện, chịu trách nhiệm tạo ra điện.
Có thời điểm, Airlight Energy, IBM Research, ETH Zurich và Đại học Khoa học Ứng dụng và Công nghệ Liên bang đã nhận được 2,4 triệu USD từ Ủy ban Công nghệ và Đổi mới Thụy Sĩ. Số tiền này được phân bổ cho nghiên cứu và phát triển hệ thống quang điện hiệu suất cao, được chỉ định là Hệ thống nhiệt quang điện tập trung cao (HCPVT).
Tác phẩm sắp đặt do Airlight Energy và IBM Research trình bày trông giống như một bông hoa hướng dương lớn. Gương của nó được tạo thành từ 36 tấm gương parabol siêu mỏng (chỉ 0,2 mm) với tổng diện tích 40 mét vuông. Gương được gắn trên một giá đỡ bê tông làm bằng bê tông sợi đặc biệt. "Energy Sunflower" có thể tập trung ánh sáng mặt trời và khuếch đại nó 2000 lần cùng một lúc, hướng chùm ánh sáng tới một bảng quang điện đặc biệt, được trang bị các vi kênh để làm mát. Bảng điều khiển này bao gồm các ô nhỏ có kích thước chỉ 1x1 cm, mỗi ô như vậy có thể tạo ra công suất điện lên tới 57 watt. Tổng cộng, bảng điều khiển có thể sản xuất tới 12 kW điện vào một ngày nắng đẹp và hệ thống làm mát của “hoa hướng dương” như vậy thu được tới 20 kW nhiệt mặt trời.
Công suất của hệ thống điện này khá đủ để cung cấp điện và nước nóng cho một số tòa nhà dân cư thông thường. Đồng thời, sự hỗ trợ của việc cài đặt này là không tốn kém trong xây dựng và có thể được sản xuất cho các đối tượng kiến trúc cụ thể. Bề mặt của gương được phủ một lớp nhựa mỏng đặc biệt, có chức năng bảo vệ bề mặt phản chiếu khỏi lượng mưa trong khí quyển dưới dạng mưa đá, mưa, tuyết, cũng như khỏi sự xâm phạm của động vật.
Theo IBM, phần khó khăn nhất của nhà máy điện là thiết kế hệ thống làm mát cho các tấm quang điện, mà bộ tập trung năng lượng mặt trời của thiết bị làm nóng tới 2000 độ C. Vấn đề phức tạp này đã được giải quyết bằng cách sử dụng hệ thống làm mát vi kênh. Hệ thống này được phát triển bởi các chuyên gia của IBM và Airlight Energy từ Thụy Sĩ. Nhờ sự ra đời của hệ thống này mà “hướng dương năng lượng” có thể hoạt động trong một thời gian khá dài và các tấm quang điện của nó không bị cháy trong vài giây. Theo các kỹ sư của IBM, bảng quang điện sẽ cần được thay thế sau mỗi phần tư thế kỷ và tổng tuổi thọ của "hoa hướng dương" sẽ là 60 năm.
Không giống như tất cả các mô hình hệ thống quang điện hiện có, chỉ có khả năng tạo ra điện và nhiệt dư thừa được loại bỏ đơn giản vào khí quyển, ngược lại, hệ thống HCPVT sử dụng năng lượng nhiệt để điều hòa không khí và khử muối. Hệ thống được đề xuất có thể được xây dựng ở bất kỳ nơi nào có nhu cầu cấp thiết về cung cấp điện, nước uống và không khí lạnh. Đồng thời, có báo cáo rằng chi phí xây dựng một hệ thống lắp đặt như vậy thấp hơn 3 lần so với các hệ thống tương tự. Sự phát triển mới của các nhà khoa học có thể hữu ích cho cư dân ở Nam Âu, Bán đảo Ả Rập, Úc, Tây Nam Bắc Mỹ, Nam Mỹ. Đó là, tất cả những nơi cần làm mát không khí và khử muối nước.
Để có được nước ngọt, các kỹ sư của IBM sử dụng một công nghệ do họ phát triển, nhưng dành cho các máy tính làm mát bằng nước hiệu suất cao. Ví dụ, nước hấp thụ nhiệt từ hoạt động của siêu máy tính Aquasar và SuperMUC sau đó được sử dụng cho mục đích sưởi ấm không gian.
Theo các tác giả của dự án "hoa hướng dương" năng lượng, chi phí sản xuất một cấu trúc như vậy không vượt quá 250 đô la trên một mét vuông, thấp hơn 3 lần so với chi phí của các hệ thống tương tự. Đồng thời, thiết bị cung cấp khả năng phát điện với chi phí dưới 10 xu mỗi kilowatt giờ. Để so sánh, biểu giá nạp điện ở Đức, tương đương 25 xu, được đưa ra. Đồng thời, chi phí năng lượng được sản xuất bởi một nhà máy nhiệt điện than là khoảng 5-10 xu mỗi kilowatt giờ.
Nguyên mẫu HCPVT hiện đang được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm ở Zurich. Các chuyên gia của IBM Research hứa hẹn rằng nhà máy điện của họ có thể được tung ra thị trường sớm nhất là vào năm 2017, trong khi chi phí cuối cùng của nó không được tiết lộ. Nhưng bản thân "hoa hướng dương" được làm từ những vật liệu rẻ tiền và có thiết kế đơn giản, điều này sẽ giúp đạt được giá thành khá thấp của thiết bị.
Được biết, những "hoa hướng dương" như vậy không chỉ có thể được sử dụng ở các thành phố mà còn ở những nơi xa xôi về mặt địa lý trên hành tinh. Tuy nhiên, hệ thống này không phù hợp để lắp đặt trên mái nhà của các tòa nhà. Ảnh hưởng rất nhiều đến trọng lượng - khoảng 10 tấn và kích thước - 40 mét vuông. Đồng thời, phát minh này có thể khá hữu ích cho các khách sạn lớn, trung tâm mua sắm và các khu nghỉ dưỡng khác nhau.
Nguồn thông tin:
http://zoom.cnews.ru/rnd/news/top/energopodsolnuh_ibm_vyjdet_na_rynok_cherez_3_goda
http://hi-news.ru/technology/na-grani-vozmozhnogo-ibm-razrabotala-vysokoproizvoditelnyj-solnechnyj-kollektor.html
http://energysafe.ru/alternative_energy/alternative_energy/1570
http://elektrovesti.net/34577_ibm-razrabotal-solnechnuyu-panel-kotoraya-ochishchaet-vozdukh-i-vodu
Có thời điểm, Airlight Energy, IBM Research, ETH Zurich và Đại học Khoa học Ứng dụng và Công nghệ Liên bang đã nhận được 2,4 triệu USD từ Ủy ban Công nghệ và Đổi mới Thụy Sĩ. Số tiền này được phân bổ cho nghiên cứu và phát triển hệ thống quang điện hiệu suất cao, được chỉ định là Hệ thống nhiệt quang điện tập trung cao (HCPVT).
Tác phẩm sắp đặt do Airlight Energy và IBM Research trình bày trông giống như một bông hoa hướng dương lớn. Gương của nó được tạo thành từ 36 tấm gương parabol siêu mỏng (chỉ 0,2 mm) với tổng diện tích 40 mét vuông. Gương được gắn trên một giá đỡ bê tông làm bằng bê tông sợi đặc biệt. "Energy Sunflower" có thể tập trung ánh sáng mặt trời và khuếch đại nó 2000 lần cùng một lúc, hướng chùm ánh sáng tới một bảng quang điện đặc biệt, được trang bị các vi kênh để làm mát. Bảng điều khiển này bao gồm các ô nhỏ có kích thước chỉ 1x1 cm, mỗi ô như vậy có thể tạo ra công suất điện lên tới 57 watt. Tổng cộng, bảng điều khiển có thể sản xuất tới 12 kW điện vào một ngày nắng đẹp và hệ thống làm mát của “hoa hướng dương” như vậy thu được tới 20 kW nhiệt mặt trời.
Công suất của hệ thống điện này khá đủ để cung cấp điện và nước nóng cho một số tòa nhà dân cư thông thường. Đồng thời, sự hỗ trợ của việc cài đặt này là không tốn kém trong xây dựng và có thể được sản xuất cho các đối tượng kiến trúc cụ thể. Bề mặt của gương được phủ một lớp nhựa mỏng đặc biệt, có chức năng bảo vệ bề mặt phản chiếu khỏi lượng mưa trong khí quyển dưới dạng mưa đá, mưa, tuyết, cũng như khỏi sự xâm phạm của động vật.
Theo IBM, phần khó khăn nhất của nhà máy điện là thiết kế hệ thống làm mát cho các tấm quang điện, mà bộ tập trung năng lượng mặt trời của thiết bị làm nóng tới 2000 độ C. Vấn đề phức tạp này đã được giải quyết bằng cách sử dụng hệ thống làm mát vi kênh. Hệ thống này được phát triển bởi các chuyên gia của IBM và Airlight Energy từ Thụy Sĩ. Nhờ sự ra đời của hệ thống này mà “hướng dương năng lượng” có thể hoạt động trong một thời gian khá dài và các tấm quang điện của nó không bị cháy trong vài giây. Theo các kỹ sư của IBM, bảng quang điện sẽ cần được thay thế sau mỗi phần tư thế kỷ và tổng tuổi thọ của "hoa hướng dương" sẽ là 60 năm.
Không giống như tất cả các mô hình hệ thống quang điện hiện có, chỉ có khả năng tạo ra điện và nhiệt dư thừa được loại bỏ đơn giản vào khí quyển, ngược lại, hệ thống HCPVT sử dụng năng lượng nhiệt để điều hòa không khí và khử muối. Hệ thống được đề xuất có thể được xây dựng ở bất kỳ nơi nào có nhu cầu cấp thiết về cung cấp điện, nước uống và không khí lạnh. Đồng thời, có báo cáo rằng chi phí xây dựng một hệ thống lắp đặt như vậy thấp hơn 3 lần so với các hệ thống tương tự. Sự phát triển mới của các nhà khoa học có thể hữu ích cho cư dân ở Nam Âu, Bán đảo Ả Rập, Úc, Tây Nam Bắc Mỹ, Nam Mỹ. Đó là, tất cả những nơi cần làm mát không khí và khử muối nước.
Để có được nước ngọt, các kỹ sư của IBM sử dụng một công nghệ do họ phát triển, nhưng dành cho các máy tính làm mát bằng nước hiệu suất cao. Ví dụ, nước hấp thụ nhiệt từ hoạt động của siêu máy tính Aquasar và SuperMUC sau đó được sử dụng cho mục đích sưởi ấm không gian.
Theo các tác giả của dự án "hoa hướng dương" năng lượng, chi phí sản xuất một cấu trúc như vậy không vượt quá 250 đô la trên một mét vuông, thấp hơn 3 lần so với chi phí của các hệ thống tương tự. Đồng thời, thiết bị cung cấp khả năng phát điện với chi phí dưới 10 xu mỗi kilowatt giờ. Để so sánh, biểu giá nạp điện ở Đức, tương đương 25 xu, được đưa ra. Đồng thời, chi phí năng lượng được sản xuất bởi một nhà máy nhiệt điện than là khoảng 5-10 xu mỗi kilowatt giờ.
Nguyên mẫu HCPVT hiện đang được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm ở Zurich. Các chuyên gia của IBM Research hứa hẹn rằng nhà máy điện của họ có thể được tung ra thị trường sớm nhất là vào năm 2017, trong khi chi phí cuối cùng của nó không được tiết lộ. Nhưng bản thân "hoa hướng dương" được làm từ những vật liệu rẻ tiền và có thiết kế đơn giản, điều này sẽ giúp đạt được giá thành khá thấp của thiết bị.
Được biết, những "hoa hướng dương" như vậy không chỉ có thể được sử dụng ở các thành phố mà còn ở những nơi xa xôi về mặt địa lý trên hành tinh. Tuy nhiên, hệ thống này không phù hợp để lắp đặt trên mái nhà của các tòa nhà. Ảnh hưởng rất nhiều đến trọng lượng - khoảng 10 tấn và kích thước - 40 mét vuông. Đồng thời, phát minh này có thể khá hữu ích cho các khách sạn lớn, trung tâm mua sắm và các khu nghỉ dưỡng khác nhau.
Nguồn thông tin:
http://zoom.cnews.ru/rnd/news/top/energopodsolnuh_ibm_vyjdet_na_rynok_cherez_3_goda
http://hi-news.ru/technology/na-grani-vozmozhnogo-ibm-razrabotala-vysokoproizvoditelnyj-solnechnyj-kollektor.html
http://energysafe.ru/alternative_energy/alternative_energy/1570
http://elektrovesti.net/34577_ibm-razrabotal-solnechnuyu-panel-kotoraya-ochishchaet-vozdukh-i-vodu
tin tức