Thời sự Xây dựng Giao thông Kinh tế Pháp luật Chất lượng sống Văn hóa - Giải trí Thể thao Công nghệ Thế giới Đi ++ Video Multimedia
Báo Xây dựng - Tin tức trong ngày, tin mới nhất, tin nhanh 24h Công nghệ mới

Bước đột phá với thiết bị năng lượng "lá nhân tạo"

Bước đột phá với thiết bị năng lượng "lá nhân tạo"

26/07/2025, 12:35

Theo TechXplore, các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Ulsan, Hàn Quốc, đã phát triển thành công một thiết bị mô phỏng cách hoạt động của lá cây thật, có thể chuyển đổi năng lượng mặt trời sang hydro.

Giống như một chiếc lá, bạn chỉ cần đặt thiết bị dưới ánh nắng mặt trời, thêm nước và chờ nó tạo ra hydro, mà không cần điện hay gây ô nhiễm.

Bước đột phá với thiết bị năng lượng "lá nhân tạo"- Ảnh 1.

Các nhà khoa học đạt được bước đột phá đáng kinh ngạc với thiết bị năng lượng 'lá nhân tạo', cột mốc đánh dấu bước tiến quyết định hướng tới triển khai thương mại.

Nghiên cứu gọi công nghệ này là "lá nhân tạo" vì nó hoạt động tương tự lá thật. Tuy nhiên, do không cần dây điện để vận hành, thiết bị này có thể được mở rộng kích thước mà vẫn giữ được hiệu suất cao.

"Thành tựu này vượt xa các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, đạt hiệu suất cấp mô-đun vượt quá 10%, một cột mốc quan trọng hướng tới ứng dụng thực tế. Khả năng mở rộng lá nhân tạo thành các tấm lớn tương tự như mô-đun quang điện là một bước tiến quyết định hướng tới triển khai thương mại", tác giả nghiên cứu, giáo sư Jae Sung Lee cho biết.

Đây là tin tuyệt vời, đặc biệt khi công nghệ hydro hiện nay bị hạn chế về khả năng mở rộng do các thách thức về cơ sở hạ tầng. Thiết kế giống lá này có thể biến công nghệ hydro quy mô lớn thành giải pháp năng lượng thực tế hơn.

Một chiếc lá nhân tạo bền bỉ và có khả năng mở rộng kích thước, đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời sang hydro (STH) 11,2%. Bước đột phá này, vượt qua chuẩn hiệu suất 10% cho các ứng dụng thực tế, bao gồm thiết kế mô-đun sử dụng các điện cực quang perovskite và một mảng 4x4 gồm các tiểu tế bào 1cm². Hệ thống này mô phỏng quá trình quang hợp tự nhiên bằng cách phân tách nước thành hydro và oxy bằng ánh sáng mặt trời.

Theo các nhà nghiên cứu, hệ thống sử dụng vật liệu perovskite, nổi tiếng với hiệu quả hấp thụ ánh sáng và vận chuyển điện tích.

Công nghệ hydro mang đến lựa chọn sạch hơn so với nhiên liệu truyền thống. Nó có thể cung cấp năng lượng cho nhà cửa, xe cộ và thậm chí là nhà máy mà không tạo ra ô nhiễm độc hại. Không như nhiên liệu hóa thạch, hydro chỉ thải ra nước khi được sử dụng, giúp cải thiện chất lượng không khí, đặc biệt ở các thành phố công nghiệp.

Khi được tạo ra từ nguồn tái tạo - như ánh sáng mặt trời trong trường hợp lá nhân tạo - hydro hoàn toàn không phát thải carbon. Đây là lợi thế lớn so với hydro dựa trên nhiên liệu hóa thạch, vốn đang chiếm lĩnh thị trường. Bằng cách sản xuất hydro từ các thiết bị sạch như lá nhân tạo, thế giới có thể giảm phụ thuộc vào nguồn năng lượng gây ô nhiễm và góp phần làm chậm biến đổi khí hậu.

Lá nhân tạo đã chứng minh độ bền ấn tượng, hoạt động liên tục trong 140 giờ đồng hồ mà vẫn giữ được 99% hiệu suất ban đầu. Đây là dấu hiệu đáng khích lệ cho độ bền lâu dài. Các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ cải tiến thêm công nghệ bằng cách tối ưu hóa việc tách hydro và oxy, đồng thời cải thiện dòng proton trong thiết bị.

Khi được nâng cấp, công nghệ này có thể mở đường cho các hệ thống năng lượng tự duy trì, hoạt động song song với tấm pin mặt trời, cung cấp năng lượng sạch, đáng tin cậy cho các hộ gia đình và cộng đồng.

Bạn cần đăng nhập để thực hiện chức năng này!

Bạn không thể gửi bình luận liên tục. Xin hãy đợi
60 giây nữa.