Tháp khí hướng lên năng lượng mặt trời tại Tây Ban Nha năm 1982. Ảnh: Widakora/Wikimedia

Các nhà nghiên cứu Qatar và Jordan phát triển hệ thống mới với khả năng sản xuất điện sạch cả ngày lẫn đêm, Phys hôm 6/12 đưa tin. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Energy Reports.

Bằng cách kết hợp hai công nghệ gồm tháp khí hướng lên năng lượng mặt trời và tháp khí hướng xuống làm mát, nhóm chuyên gia thiết kế một mẫu tháp có thể tạo ra 753 MWh điện mỗi năm. Lượng điện này đủ để cung cấp cho khoảng 753 ngôi nhà trong 5 tuần hoặc 1.500 bóng đèn 60 W liên tục suốt một năm.

Hệ thống mới được cải tiến từ công nghệ ra đời vào năm 1982, khi các kỹ sư Tây Ban Nha xây tòa tháp giống như ống khói với turbine cơ khí ở chân tháp. Không khí bên trong tháp được làm ấm bằng cách hấp thụ bức xạ mặt trời, tương tự như nhà kính. Khi ấm lên, luồng khí bốc lên cao và kích hoạt các turbine, tạo ra điện. Hệ thống khi đó không được sử dụng rộng rãi, chủ yếu do đòi hỏi diện tích lớn và rất tốn kém.

Emad Abdelsalam, chuyên gia tại Trường Công nghệ Kỹ thuật thuộc Đại học Kỹ thuật Al Hussein, Jordan, cùng đồng nghiệp phát triển một hệ thống khí hướng lên cải tiến, tích hợp với công nghệ khí hướng xuống để mang đến kết quả tốt hơn. Hệ thống khí hướng xuống tập trung vào một tòa tháp cao, tương tự như hệ thống khí hướng lên. Các máy bơm đưa nước lên đỉnh, làm mát không khí ấm tụ tập trên đó. Không khí mát trở nên đậm đặc hơn không khí bên ngoài và rơi xuống. Lượng không khí mát này làm quay turbine dưới chân tháp và tạo ra điện.

Hệ thống mới được gọi là Hệ thống Năng lượng mặt trời Công nghệ Kép (TTSS). Nguyên mẫu tháp khí hướng lên của TTSS cao 199 m với đường kính 14 m. Có 10 tháp khí hướng xuống bao quanh tháp khí hướng lên này. Hệ thống sẽ tiếp tục sản xuất điện vào ban đêm vì không khí vẫn giữ nhiệt từ ánh sáng mặt trời ban ngày.

Abdelsalam cho biết, hệ thống mới tăng tính hiệu quả và giảm chi phí sản xuất so với hệ thống cũ. Một lợi ích khác của hệ thống là góp phần cải thiện chất lượng không khí, giúp giảm khí thải CO2.

TTSS hoạt động hiệu quả trong khí hậu khô, nóng. Thời tiết có thể ảnh hưởng đến sản lượng, ví dụ độ ẩm tăng trong mùa đông có thể làm chậm quá trình sản xuất điện. Nhóm nghiên cứu cũng lưu ý, việc hệ thống phụ thuộc vào nguồn cung cấp nước lớn liên tục cũng là một vấn đề cần giải quyết.