Các nhà khoa học vừa flex một công nghệ tạo điện siêu đỉnh: dùng tuabin Tesla không cánh kết hợp khí nén, tạo điện không cần chạm tay vào gì cả! Hệ thống này không chỉ "biến hóa" điện tích tĩnh từ cái thứ gây rủi ro thành nguồn năng lượng hữu ích, mà còn giúp cải thiện an toàn và chất lượng không khí trong nhà máy nữa đó
Một team nghiên cứu mới công bố cách tạo ra điện năng không tiếp xúc, chỉ cần khí nén + tuabin Tesla là xong. Công nghệ này khai thác luôn điện tích tĩnh và lực nhớt của luồng khí để tạo dòng điện, không cần thêm hạt hay chất dẫn điện gì cả. Nghe xịn chưa? Hệ thống này đạt điện áp tối đa lên tới 800 V, dòng điện 2,5 A ở tần số 325 Hz - con số khiến giới công nghiệp phải trầm trồ đấy
Không chỉ tạo điện, điện áp đầu ra cao của hệ thống còn có thể tạo ra các ion âm. Những ion này giúp trung hòa và "hốt" luôn bụi cũng như hơi ẩm trong không khí, vừa làm sạch không khí vừa giảm nguy cơ tĩnh điện trong dây chuyền sản xuất. Theo team nghiên cứu, cách làm "all-in-one" này đã mở rộng khả năng ứng dụng thực tế của công nghệ thu năng lượng từ tĩnh điện trong môi trường công nghiệp rất nhiều ️
Hệ thống mới này lấy cảm hứng từ tuabin Tesla - một thiết kế tuabin quay không cánh mà Nikola Tesla được cấp bằng sáng chế từ năm 1913 (ông ấy là huyền thoại thật sự luôn ). Khác với tuabin thường dùng cánh nghiêng để chuyển động năng thành công cơ học, tuabin Tesla lại dựa vào lực cản nhớt của chất lỏng hoặc khí. Design này dùng các đĩa nhẵn đặt sát nhau, cho phép không khí "dính" vào bề mặt đĩa và truyền động lượng khi dòng khí xoáy vào tâm.
Thiết bị trong nghiên cứu này kết hợp ý tưởng tuabin hơn 100 tuổi với vật liệu ma sát điện hiện đại - sự kết hợp giữa cổ điển và tân thời cực kỳ smooth! Cấu trúc bao gồm cụm đĩa quay, các lớp ma sát điện từ vật liệu đối lập, ổ trục và vỏ bảo vệ bằng acrylic.
Không khí nén được bơm vào qua cửa hút, tạo dòng xoáy tốc độ khủng lên tới 300 m/giây (tưởng tượng gió lốc ấy ). Luồng khí này làm quay bộ rotor hoàn toàn nhờ ma sát bề mặt, không cần cánh kiểu cũ. Theo báo cáo của Nanowerk, ở áp suất 0,2 MPa, bộ quay đạt tốc độ 8.472 vòng/phút - quay nhanh muốn chóng mặt!
Công nghệ này được đánh giá có tiềm năng trở thành giải pháp "đa zi năng" cho các nhà máy đang dùng khí nén. Ngoài việc tạo điện, hệ thống còn giúp trung hòa tĩnh điện, cải thiện an toàn lao động và môi trường làm việc. Team nghiên cứu cho rằng việc giảm rủi ro do tĩnh điện + tận dụng nguồn năng lượng vốn bị bỏ phí có thể giúp doanh nghiệp giảm chi phí vận hành và nâng cao hiệu quả sản xuất - win-win situation đó mọi người ơi!
Ý tưởng thu hoạch điện tích tĩnh trong khí nén xuất phát từ một vấn đề kinh điển trong công nghiệp. Khí nén được dùng cực rộng rãi trong sản xuất, ô tô và robot nhờ tính linh hoạt và hiệu quả.
Nhưng mà, khi di chuyển qua hệ thống đường ống, khí nén thường mang theo các hạt bụi nhỏ và phân tử nước. Khi va chạm với bề mặt trong ống dẫn, các hạt này tích tụ điện tích tĩnh do hiệu ứng ma sát điện, gây nguy cơ cháy nổ hoặc giảm độ an toàn của hệ thống - nguy hiểm vãi!
Ý tưởng thu hoạch điện tích tĩnh trong khí nén - vốn từ lâu là "nỗi đau" trong môi trường công nghiệp - giờ đây mang đến cách tiếp cận sáng tạo để biến "chất thải" thành năng lượng hữu ích, vừa giải quyết vấn đề an toàn quan trọng. Sự kết hợp giữa cái cũ (tuabin của Tesla từ thế kỷ trước) và cái mới (vật liệu ma sát điện + điện tử hiện đại) có thể cách mạng hóa cách chúng ta nhìn nhận và sử dụng các nguồn lực trong quy trình công nghiệp hàng ngày
Tuabin Tesla với thiết kế không cánh dựa trên lực cản nhớt, cho phép khai thác trực tiếp các lực vật lý vốn đã có sẵn trong dòng khí. Việc bỏ cánh giúp giảm bớt bộ phận chuyển động, từ đó tăng độ bền và giảm hao mòn cơ học so với tuabin truyền thống. Đây cũng là nền tảng giúp hệ thống mới hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.
Nguồn: genk.vn