Thứ bảy 05/09/2026 04:32
Hotline: 024.355.63.010
Email: banbientap.dnhn@gmail.com
Kinh tế số

Khám phá thiết bị đặc biệt có khả năng tạo ra điện từ không khí

12/10/2020 00:00
Các khoa học tại Đại học Massachusetts tại Amherst (Mỹ) vừa phát triển thiết bị mới sử dụng protein tự nhiên để tạo ra điện từ độ ẩm trong không khí.

Thiết bị đặc biệt nói trên có tên Air-gen với cấu trúc tương tự một máy phát điện không khí bao gồm một màng mỏng dệt bằng các sợi dây protein (thin film of protein nanowires). Protein tự nhiên được nuôi cấy nhờ loài vi sinh vật Geobacter để tạo ra điện từ độ ẩm trong không khí.

Thiết bị này có thể hoạt động trong nhiều tháng và trong nhiều môi trường, kể cả trong bóng tối, trong nhà kín và thậm chí cả những nơi khô cằn như sa mạc Sahara. Trong tương lai, một công nghệ như vậy có thể sạc tất cả các thiết bị điện gia dụng. Việc tạo ra công nghệ này cũng có ý nghĩa quan trọng đối với tương lai của năng lượng tái tạo, biến đổi khí hậu và tương lai của y học.

“Chúng tôi thực sự tạo ra điện từ không khí mỏng. Air-gen tạo ra năng lượng sạch 24/7. Đây là ứng dụng tuyệt vời”, kỹ sư điện Jun Yao từ Đại học Massachusetts nói.

Cũng theo các nhà khoa học, phương pháp tạo ra điện từ không khí là một trong các phương pháp tái tạo năng lượng sạch và rẻ tiền. Công nghệ mới cho thấy kết quả tốt hơn khi được sử dụng trong môi trường có độ ẩm tương đối 45%.

Ưu điểm của công nghệ nói trên so với việc sử dụng năng lượng Mặt trời hoặc năng lượng gió là nó độc lập với thời tiết và hoạt động ngay cả trong nhà. Air-gen chỉ cần một màng mỏng gồm các dây nano protein dày dưới 10 micron. Đế của màng bao gồm một điện cực, và một điện cực nhỏ hơn bao phủ một phần màng từ phía trên. Màng hấp thụ bụi nước từ không khí. Sự kết hợp giữa tính dẫn điện và hóa học của các dây protein, cũng như lỗ rỗng giữa các dây tạo ra điều kiện phát sinh điện áp trong thời gian ít nhất hai tháng.

Nhóm nghiên cứu cho biết, một máy phát điện như vậy có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện nhỏ. Do đó, nhóm đang có kế hoạch tạo ra một miếng dán nhỏ gồm các dây nano để có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị y tế gọn nhẹ, máy theo dõi thể dục và đồng hồ thông minh để giảm bớt dần việc sử dụng pin.

Ảnh minh họa

Tuy nhiên, mục tiêu cuối cùng của các nhà khoa học là tạo ra một hệ thống năng lượng quy mô lớn. Ví dụ, một lớp sơn có thể được phủ lên tường của một căn hộ để sạc lại tất cả các thiết bị điện gia dụng.

“Mục tiêu cuối cùng là tạo ra các hệ thống quy mô lớn. Ví dụ, công nghệ có thể được tích hợp vào sơn tường có thể giúp cung cấp năng lượng cho ngôi nhà của bạn. Hoặc chúng tôi có thể phát triển các máy phát điện chạy bằng không khí. Một khi chúng ta đạt đến quy mô công nghiệp để sản xuất dây protein, chúng ta hoàn toàn mong đợi rằng có thể tạo ra các hệ thống lớn đóng góp cho sản xuất năng lượng bền vững”, một nhà khoa học nhấn mạnh.

Liên quan tới các nỗ lực tận dụng năng lượng từ không khí để sản xuất điện, trước đó, vào năm 2011, một doanh nhân người Úc là Roger Davey có ý tưởng tạo ra nguồn điện sạch từ khí nóng để cung cấp cho các hộ gia đình với mục đích chính là tạo ra nguồn năng lượng sạch, an toàn và không phát thải cacbon vào môi trường.

Roger Davey đã xây dựng một ngọn tháp năng lượng mặt trời khổng lồ cao 2.600 feet ở sa mạc Arizona. Tháp có chức năng thu nhận các luồng không khí nóng làm quay 32 tuabin, từ đó tạo nguồn năng lượng cơ khí. Nguồn năng lượng cơ khí này sau đó sẽ được chuyển đổi thành điện năng.

Mỗi ngọn tháp như vậy có thể tạo ra trung bình 200 MW điện/ngày, đủ cung cấp cho 100.000 hộ gia đình. Được biết, tháp khí nóng sẽ được xây bằng xi măng và chỉ thấp hơn so với tòa nhà chọc trời Khalifa Burj ở Dubai, có thể hoạt động được đến 80 năm, lâu hơn rất nhiều so với tuổi thọ của một tấm pin mặt trời. Tổng chi phí cho toàn bộ dự án vào khoảng 750 triệu USD. Tới năm 2012, các nhà khoa học Nga cũng đã phát minh ra một phương pháp mới để sản xuất nguồn điện liên tục từ không khí nhiễm tĩnh điện.

Trưởng phòng thí nghiệm của Viện Nông nghiệp Leonid Yuferev khẳng định rằng các thành viên của Viện đã thành công trong việc chuyển đổi tĩnh điện thành dòng điện một cách hiệu quả.

“Thực tế khí quyển nhiễm điện thì người ta đã biết cách đây hơn 200 năm. Tất cả các nghiên cứu được thực hiện từ lâu, hơn 100 năm trước. Bây giờ chúng tôi đề xuất không triệt tĩnh điện từ khí quyển, bởi vì điều đó đã được rất nhiều người làm. Chúng tôi nghiên cứu chế tạo các thiết bị sẽ chuyển đổi tĩnh điện thành dòng điện. Trong đề án của chúng tôi tĩnh điện từ bầu không khí được chuyển đổi thành điện bằng cách sử dụng công nghệ Tesla để nhận được dòng thông thường điện áp thấp tiêu chuẩn, nhằm sử dụng trong các hộ gia đình và một số ứng dụng công nghiệp”, ông Yuferev giải thích.

Ông Leonid Yuferev cho biết thiết bị thí nghiệm rất nhỏ gọn: “Thiết bị công suất 50 watt có kích thước khoảng 20x20x10 cm, có nghĩa là nó khá nhỏ. Trọng lượng của nó khoảng 1kg. Các kích thước của thiết bị tương ứng với công suất của nó. Nếu làm cho công suất mạnh hơn, tất nhiên, nó sẽ có kích thước lớn hơn”.

Theo Leonid Yuferev, triển vọng áp dụng thiết bị mới sẽ hữu ích tại các vùng sâu vùng xa, nơi kéo đường dây điện thông thường là không khả thi vì không kinh tế, mà ở đó không khí lại mang rất nhiều tĩnh điện. Ví dụ, ở vùng núi hoặc tại Nam Cực. Các chuyên gia khẳng định rằng đây sẽ là cách rẻ nhất để tạo ra năng lượng ở những nơi như vậy. Bằng cách này có thể áp dụng để cấp điện cho các hải đăng xa xôi.

Bảo Lâm (Theo Phys.org)

Tin bài khác
Tuyến LRT Phú Quốc chuẩn bị vận hành với 168 nhân sự mới

Tuyến LRT Phú Quốc chuẩn bị vận hành với 168 nhân sự mới

Lực lượng mới sẽ được đào tạo 4 tháng trước khi làm việc tại tuyến LRT Phú Quốc, dự án BOT gần 9.000 tỷ đồng do Sun Group đầu tư.
iPhone 18 Pro chưa ra mắt đã bị dự báo tăng giá mạnh, nguyên nhân đến từ một linh kiện quen thuộc

iPhone 18 Pro chưa ra mắt đã bị dự báo tăng giá mạnh, nguyên nhân đến từ một linh kiện quen thuộc

Giá iPhone 18 Pro được dự báo có thể chạm mốc 1.319 USD khi chi phí bộ nhớ tăng vọt gần 400%. Không chỉ Apple, hàng loạt hãng smartphone lớn cũng đang phải nâng giá trong bối cảnh cơn sốt AI hút cạn nguồn cung linh kiện.
iPhone gập lộ thêm thông tin trước ngày ra mắt

iPhone gập lộ thêm thông tin trước ngày ra mắt

iPhone màn hình gập đầu tiên của Apple được cho là sẽ hỗ trợ MagSafe và có thiết kế màn hình gần giống một cuốn hộ chiếu.
iPhone 18 Pro Max lộ 3 màu mới, màu đen tiếp tục vắng bóng?

iPhone 18 Pro Max lộ 3 màu mới, màu đen tiếp tục vắng bóng?

iPhone 18 Pro Max được cho là sẽ có ba màu bạc, đỏ anh đào đậm và xanh da trời. Màu đen nhiều khả năng tiếp tục không xuất hiện trên dòng Pro.
OpenAI chi 1 tỷ USD đưa AI vào “tuyến đầu” phòng thủ mạng cho hạ tầng thiết yếu

OpenAI chi 1 tỷ USD đưa AI vào “tuyến đầu” phòng thủ mạng cho hạ tầng thiết yếu

Không chỉ là một gói hỗ trợ công nghệ, cam kết 1 tỷ USD của OpenAI cho thấy AI đang bước vào một mặt trận mới: phòng thủ mạng cho những hệ thống thiết yếu như điện, nước, chính quyền địa phương và ngân hàng cộng đồng — nơi chỉ một lỗ hổng nhỏ cũng có thể kéo theo rủi ro trên diện rộng.
Giữa cuộc đua AI Mỹ - Trung, loạt tỷ phú công nghệ Mỹ lên tiếng về một nguy cơ có thể khiến phương Tây tụt hậu

Giữa cuộc đua AI Mỹ - Trung, loạt tỷ phú công nghệ Mỹ lên tiếng về một nguy cơ có thể khiến phương Tây tụt hậu

Tỷ phú Jensen Huang, Elon Musk và Mark Zuckerberg đồng loạt phát đi cảnh báo về việc quản lý AI quá chặt, trong bối cảnh Mỹ và Trung Quốc đang cạnh tranh quyết liệt không chỉ về các mô hình trí tuệ nhân tạo thế hệ mới mà còn về hệ sinh thái mã nguồn mở và hạ tầng đứng phía sau công nghệ này.
ByteDance tính xây thêm “siêu cụm” trung tâm dữ liệu AI, quy mô đầu tư có thể lên tới 960 tỷ nhân dân tệ

ByteDance tính xây thêm “siêu cụm” trung tâm dữ liệu AI, quy mô đầu tư có thể lên tới 960 tỷ nhân dân tệ

Trong cuộc đua đầu tư hạ tầng AI ngày càng nóng tại Trung Quốc, công ty mẹ của TikTok được cho là muốn bổ sung thêm 5-6 GW năng lực điện toán tại Nội Mông. Với suất đầu tư tham khảo hiện nay, cụm trung tâm dữ liệu mới có thể cần số vốn lên tới 960 tỷ nhân dân tệ.
Galaxy S27 có thể ra mắt tháng 1/2027, sạc nhanh vẫn là dấu hỏi lớn

Galaxy S27 có thể ra mắt tháng 1/2027, sạc nhanh vẫn là dấu hỏi lớn

Galaxy S27 nhiều khả năng sẽ trở lại lịch ra mắt vào tháng 1/2027, trong khi thông tin rò rỉ về công suất sạc cho thấy Samsung có thể tiếp tục giữ mức 25W trên phiên bản tiêu chuẩn.
Gemini 3.8 Flash sắp ra mắt, Google tăng tốc cuộc đua AI lập trình

Gemini 3.8 Flash sắp ra mắt, Google tăng tốc cuộc đua AI lập trình

Google DeepMind được cho là sắp ra mắt Gemini 3.8 Flash, phiên bản tập trung cải thiện năng lực lập trình, trong nỗ lực thu hẹp khoảng cách với Anthropic và OpenAI.
iOS 27 có tính năng mới, cho phép dùng một số điện thoại trên hai iPhone

iOS 27 có tính năng mới, cho phép dùng một số điện thoại trên hai iPhone

Apple đang thử nghiệm iPhone Handoff trên iOS 27, tính năng cho phép người dùng chuyển đổi giữa hai iPhone nhưng vẫn sử dụng cùng một số điện thoại.
Thanh toán điện tử đang rời khỏi chiếc ví để tiến vào điểm chạm

Thanh toán điện tử đang rời khỏi chiếc ví để tiến vào điểm chạm

Không còn đơn thuần cạnh tranh bằng số người mở ví, các nền tảng đang tìm cách kiểm soát nhiều hơn những điểm chạm phát sinh giao dịch, qua đó mở rộng sang các dịch vụ tài chính và gia tăng giá trị từ hệ sinh thái người dùng.
Ông Trump bất ngờ đứng về phía OpenAI trong vụ kiện bản quyền với New York Times

Ông Trump bất ngờ đứng về phía OpenAI trong vụ kiện bản quyền với New York Times

Động thái can thiệp hiếm thấy của Bộ Tư pháp Mỹ đang khiến cuộc chiến giữa các hãng tin và ngành AI nóng hơn bao giờ hết, trong bối cảnh Washington coi trí tuệ nhân tạo là lợi thế chiến lược không thể để mất.
Anthropic chi 35 tỷ USD để gom năng lực điện toán AI

Anthropic chi 35 tỷ USD để gom năng lực điện toán AI

Cuộc đua AI đang chuyển thành cuộc đua giành năng lực tính toán, kéo theo nhu cầu chip, trung tâm dữ liệu và hạ tầng điện toán tăng mạnh.
Anthropic chi 35 tỷ USD thuê đám mây từ công ty được Nvidia hậu thuẫn: Cuộc đua hạ tầng AI nóng lên từng ngày

Anthropic chi 35 tỷ USD thuê đám mây từ công ty được Nvidia hậu thuẫn: Cuộc đua hạ tầng AI nóng lên từng ngày

Thỏa thuận quy mô lớn giữa Anthropic và Lambda cho thấy cuộc cạnh tranh trong lĩnh vực AI đang dịch chuyển mạnh sang hạ tầng trung tâm dữ liệu, nơi năng lực điện toán, nguồn điện và các hợp đồng thuê dài hạn trở thành lợi thế sống còn của các ông lớn công nghệ.
“Cơn ác mộng bản quyền” bủa vây Anthropic: Cha đẻ Claude bị Sony, Warner kéo vào vụ kiện hàng chục nghìn ca khúc

“Cơn ác mộng bản quyền” bủa vây Anthropic: Cha đẻ Claude bị Sony, Warner kéo vào vụ kiện hàng chục nghìn ca khúc

Từ một tranh chấp bản quyền, vụ kiện mới nhằm vào Anthropic đang được nhìn nhận như phép thử lớn với ngành AI tạo sinh, nơi dữ liệu huấn luyện có thể trở thành rủi ro pháp lý trị giá hàng tỷ USD.