IBM đưa công nghệ làm mát của siêu máy tính vào hệ thống quang điện, nâng hiệu suất lên 80%
bk9sw
8 nămBình luận: 23
ibm-hpvct-system-5.jpg

Không chỉ mang lại một nguồn năng lượng sạch, phong phú, mặt trời còn mang lại nhiều tiềm năng khác, chẳng hạn như các nghiên cứu dùng năng lượng mặt trời để chia tách nước hay sản xuất nước sạch. Vậy tại sao không kết hợp cả 2 quy trình vào một hệ thống duy nhất? Đây chính là điều mà IBM cũng các đối tác hy vọng thực hiện với một hệ thống có tên High Concentration Photovoltaic Thermal (HCPVT) dựa trên công nghệ làm mát của các siêu máy tính để nâng cao hiệu suất chuyển hóa năng lượng đồng thời tạo ra nước tinh khiết.

Nguyên mẫu hiện tại của hệ thống bao gồm một đĩa parabol lớn được chế tạo từ nhiều chiếc kính và kết nối với một hệ thống theo dõi mặt trời. Phần lớn ánh sáng khi đập vào đĩa parabol sẽ bị phản chiếu và hội tụ lên hàng trăm con chip quang điện. Tất cả chip đều được lắp trên các bộ thu nhận làm mát bằng kênh vi lỏng. Mỗi con chip có kích thước chỉ 1 x 1 cm và có thể tạo ra trung bình từ 200 đến 250 W điện mỗi 8 giờ trong một ngày nắng với hiệu suất chuyển đổi khoảng 30%.

ibm-hpvct-system-1.gif

Tới đây thì hệ thống của IBM không khác biệt nhiều so với các hệ thống năng lượng mặt trời tập trung hiện có về công suất đầu ra cũng như thiết kế. Tuy nhiên, điều đặc biệt lại nằm ở hệ thống làm mát được IBM "thửa" từ công nghệ giải nhiệt do chính hãng phát triển cho các siêu máy tính như AquasarSuperMUC để sử dụng với các tấm quang điện, qua đó, tạo ra một hệ thống liên tục bơm nước lên các kênh làm mát nằm cách mỗi con chip chỉ vài µm thông qua nhiều lớp cấu trúc micro.

IBM cho biết phương pháp trên hiệu quả hơn gấp 10 lần so với phương pháp tản nhiệt bằng khí và duy trì nhiệt độ ổn định trên các chip để ngăn tình trạng nóng chảy. Hệ thống tản nhiệt sẽ cho phép các chip hoạt động bình thường ở cường độ ánh sáng gấp 2000 lần và thậm chí là 5000 lần theo giới hạn nhiệt độ an toàn.


Trong các siêu máy tính của IBM, nhiệt được hấp thụ bởi chất lỏng làm mát và chính lượng nhiệt này cũng được sử dụng để sưởi ấm cho tòa nhà nơi lắp đặt máy tính. Tuy nhiên, hệ thống HCPVT lại được phát triển theo một ý tưởng khác. Tức là, dòng nước nóng thải ra sau quá trình làm mát sẽ được dẫn đến một hệ thống khử muối. Tại đây, nước được cho bay hơi và lọc muối tạo thành nước sạch. Các nhà nghiên cứu ước lượng hệ thống có thể sản xuất 30 - 40 lít nước sạch trên mỗi mét vuông diện tích hấp thụ trong một ngày. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng thử dẫn dòng nước nóng đến một máy làm lạnh hấp thụ để tạo ra không khí điều hòa cho một khu vực gần đó.

Bằng cách kết hợp các đơn vị thu hoạch điện và nhiệt vào một hệ thống duy nhất, nhóm nghiên cứu dự đoán HCPVT có thể chuyển đổi đến 80% năng lượng mặt trời thu được thành dạng hữu ích.

Một lợi thế khác của hệ thống HCPVT là giá thành chế tạo thấp hơn so với các hệ thống năng lượng mặt trời thông thường nhưng vẫn mang lại hiệu suất cao. Phần lớn hệ thống được chế tạo từ bê tông hạng nhẹ và các lá kim loại thay vì các vật liệu đắt tiền như kính và thép, chỉ để lại một phần nhỏ là các thành phần công nghệ cao được chế tạo tại Thụy Sĩ. Nhờ đó làm giảm chi phí lắp đặt và bảo trì, đồng thời tạo cơ hội mở rộng sử dụng tại nhiều khu vực.

Nhóm nghiên cứu cho biết thiết kế cho hệ thống HCPVT chỉ tốn chưa đến 250 USD cho mỗi mét vuông diện tích hấp thụ và tạo ra năng lượng ở mức giá 0,10 USD/kWh. Theo IBM, mức phí này khiến hệ thống có thể so sánh ngang bằng hoặc thấp hơn với phí năng lượng của các nhà máy điện dùng chạy than.

ibm-hpvct-system-14.jpg
Mô hình của một hệ thống HCPVT cớ lớn.

Hiện tại, nguyên mẫu hệ thống HCPVT đang được thử nghiệm tại một phòng thí nghiệm của IBM ở Zūrich. Các nguyên mẫu tiếp theo cũng đã được lên kế hoạch chế tạo và lắp đặt ở thị trấn Biasca và thành phố Rüschlikon, Thụy Sĩ. Các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ có thể bắt đầu xây dựng các phiên bản lớn hơn của hệ thống tại những khu vực xa xôi hẻo lánh nhưng trước tiên, họ cần phải đảm bảo các hạ tầng cần thiết.

Các nhà khoa học tại IBM Research, công ty năng lượng Airlight Energy, viện công nghệ liên bang Thụy Sĩ tại Zurich (ETH Zürich), và đại học khoa học công nghệ ứng dụng Buchs NTB đã bắt đầu hợp tác thực hiện dự án sau khi nhận được khoảng tài trợ 3 năm trị giá 2,4 triệu USD từ Ủy ban công nghệ và sáng kiến của Thụy Sĩ.

Nhà khoa học Bruno Michel sẽ giải thích thêm về hệ thống HPVCT trong video dưới đây:


Theo: IBM; Gizmag
Công nghệ ngày càng tiến bộ 😃

Sent from my LG-E975 using Tinhte.vn
lại một sáng kiến mới để sx nước sạch
Lên được 80% thì quá tuyệt vời, khi đó ngày mà năng lượng mặt trời thay thế các nguồn năng lượng truyền thống k xa nữa.
@phu_nguyen29 Còn mơ, con người cao nhất chỉ có 40% mà pạn đòi 80% thì lúc đó mấy tàu tự hành dùng hết năng lượng mặt trời rồi=> con người đặt chân lên sao hỏa
@cucunktvn Con người 40% là sao?
Vote cho năng lượng sạch 😃
nước này đóng chai bán dc hko
dragonbluevn
ĐẠI BÀNG
8 năm
Khi nào thì VN sẽ phổ biến những công nghệ không ô nhiễm nhỉ
Trên cả tuyệt vời.. Năng lượng mặt trời gần như vô tận sẽ là năng lượng tương lai của loài người
chà, các kỹ sư của IBM giỏi quá ta
Vừa có năng lượng sạch vừa có nước sạch, công nghệ này rất hữu ích. 😁
V2TV2T
TÍCH CỰC
8 năm
Một hay ý tưởng
bao giờ Việt Nam sản xuất đại trà cái này nhỉ
ý bàn 1:
mùa hè nóng quá, dùng điện quạt máy lạnh nhiều . gây ra quá tải cho ngành điện, mà mưa lại ít, hồ trữ nước thủy điện mau cạn , ngành điện lo sốt vó. tăng giá điện nhằm mục đích anh em giảm nhu cầu dùng điện .
cái lo thứ 2 của ngành điện là xây thêm hồ kiếm nguồn bổ sung mới mà dân không hiểu phản đối quá , không cho làm. dân thì ngày càng sinh sôi-> nhu cầu điện ngày càng tăng mà nguồn cấp thì không tăng
ý bàn 2:
nắng nóng chúng ta gắng tấm thu nhiệt chuyển hóa thành điện, trữ vào bình/pin tích điện rồi phát lại xài, như vậy chúng ta có điện miễn phí . nhưng . nhưng sao ?
nhào vô thì có phí vì cái tấm phơi liên tục 25-30 năm nó mục rã rệu thì mới hư , thành phần này k đáng kể . quan trọng là cái bình rất mau hư xài 6 tháng là cái bình xuống khả năng tích điện kém bớt mà dân xài dtdd gọi là chai, dân sạc bình gọi là cầm hơi .qua 1-2 năm là cái bình yếu xìu phải thay. mà cái bình thì rất mắc
lúc đầu mới lắp thì ngon lành, dần về thời gian thì tấm thu nhiệt bị oxy hóa bớt bóng sáng loáng như vàng kim cương mới mua sáng loáng đẹp , dần với thời gian xỉn màu. bình thì giảm khả năng tích điện nên sẽ phải thay , bình tốt 18thang/ lần . bình rẻ 12thang/lần.
.cho nên tổng thu chi tính đi toán lại thì điện năng lượng mặt trời rẻ hơn điện nhà 220v là 1/2 đến 2/3 chứ không phải là rẻ hơn 1/10
mrdat_k1
TÍCH CỰC
8 năm
Ko nhìn kĩ tít mà nhìn ngay vào ảnh tưởng IBM sản xuất chảo thu tín hiệu vệ tinh -_-
manhcuong185
ĐẠI BÀNG
8 năm
ẹc ẹc, có công nghệ gì làm cho giá xăng giảm không nhỉ 😕
Ngon ghê
adk7we
ĐẠI BÀNG
8 năm
Good...😁
keyis123
ĐẠI BÀNG
8 năm
Ủng hộ công nghệ ngày càng phát triển

Sent from my W70 using Tinhte.vn
Cái này nghe hay nhỉ. Nghiên cứu này mà thành công thì các anh có nhiều xa mạc thích lắm đây.

Sent from my HTC_X515E using Tinhte.vn
Cá nhân
Bạn
Hi bạn!
Điểm Reward Store: 
Tuổi Tinh tế: 
Cấp độ thành viên Tinh Tế


Tải app Tinh tế

Tải app Tinhte - Theo dõi thông tin mà bạn yêu thích

Tải app TinhteTải app Tinhte
Tải app Tinh tế cho Android trên Google PlayTải app Tinh tế cho iPhone, iPad trên App Store






  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2021 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: 209 Đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Phường 7, Quận 3, TP.HCM
  • Số điện thoại: 02862713156
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019