Tường nhà phát điện

Trong tương lai, các toà nhà có thể sử dụng điện từ tường của mình.

Một ngày nào đó, các toà nhà hay các máy tính có thể được bọc một lớp nhựa có khả năng phát điện từ ánh sáng mặt trời. Phát minh của các nhà hoá học Australia có thể sẽ tạo ra một cuộc cách mạng cho nhu cầu năng lượng của thế giới.

"Quan điểm của tôi là dùng nhựa phủ lên những diện tích lớn sẽ mang lại một nguồn năng lượng tái tạo khá rẻ", giáo sư Andrew Holmes thuộc Đại học Melbourne, nhận định.

Holmes cho biết, dùng lớp phủ nhựa hấp thụ ánh sáng sẽ rẻ hơn và dễ xử lý hơn công nghệ điện mặt trời sử dụng chất liệu silic hiện nay. "Rất khó để tạo được các tấm silic rộng. Bạn phải gắn kết rất nhiều các mẩu nhỏ. Nhưng với chất liệu mới, chúng tôi có thể phủ cho cả một sân bóng", ông nói.

Công trình ra đời dựa trên một nghiên cứu trước kia của Holmes tại Đại học Cambridge (Anh) về các polymer phát sáng - loại vật liệu hiện được dùng trong các thiết bị điện tử như màn hình phẳng cho tivi và máy tính. Người ta phát minh ra rằng chất dẻo có thể dẫn điện trong những trường hợp nhất định. Holmes và cộng sự đã chế ra một polymer bán dẫn bằng cách kẹp một lớp polymer mỏng ở giữa hai điện cực kim loại. Khi electron đi qua lớp polymer, nó sẽ phát quang, sinh ra ánh sáng có màu sắc khác nhau, phụ thuộc vào mức độ "hoà hợp" của polymer.

Máy tính xách tay phủ polymer hấp thụ ánh sáng có thể không cần dùng pin.

Ý tưởng về tấm pin mặt trời polymer dựa trên sự nghịch đảo quá trình này. "Nếu bạn có thể đưa dòng điện vào để tạo ra ánh sáng thì cũng có thể đưa ánh sáng vào và thu được dòng điện đi ra", Holmes nói.

Tuy nhiên, thách thức ở đây là phải tạo được một loại polymer hấp thụ mạnh hơn là phát sáng. Holmes cho biết các nhà nghiên cứu phải tìm được cách chặn đứng xu hướng tự nhiên của polymer bán dẫn là giải phóng toàn bộ năng lượng mà nó nhận được thông qua hiện tượng phát quang.

Sau nhiều nỗ lực, nhóm nghiên cứu đã phát triển một nguyên mẫu polymer hấp thụ ánh sáng, tuy nhiên hiệu suất chuyển ánh sáng thành điện năng của nó chỉ là vài phần trăm. Một sản phẩm phức tạp hơn do các nhà nghiên cứu Thuỵ Sĩ đưa ra đã đạt hiệu suất tới 15%, tuy nhiên Holmes cho biết không phải dễ dàng gì để duy trì mức hiệu suất này.

Holmes đang dự kiến làm việc với Bio21, một công ty của châu Âu, để phát triển một loại polymer có hiệu suất 25%, tương đương với công nghệ pin quang điện hiện nay. Mục tiêu của ông là dùng loại polymer này để phủ lên những diện tích lớn như các toà nhà, từ đó sản xuất điện năng rẻ cho các cư dân bên trong. Polymer cũng rất hữu ích cho việc bọc ngoài các máy tính xách tay, giúp chúng vận hành nhờ ánh sáng mặt trời mà không cần pin.

Tuy nhiên, vì ánh sáng mặt trời trực tiếp có thể dễ dàng phá huỷ polymer, nên Holmes cho rằng cách tốt nhất để sử dụng chúng là phủ lên các bề mặt tạo thành một góc so với mặt trời, chẳng hạn tường của các toà nhà.

T. An (theo ABConline)