“Đá sẽ là vật liệu lưu trữ năng lượng mặt trời tiếp theo?”

Theo một thông cáo báo chí, trong một bước ngoặt đáng ngạc nhiên đối với việc tìm kiếm năng lượng bền vững, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng đá có thể nắm giữ chìa khóa cho thế hệ lưu trữ năng lượng mặt trời tiếp theo.

Một nhóm các nhà khoa học từ Viện Khoa học và Công nghệ Châu Phi Nelson Mandela và Đại học Ardhi đã phát hiện ra tiềm năng của các mẫu đá xà phòng và đá granit từ Tanzania là vật liệu tuyệt vời để lưu trữ nhiệt mặt trời.

Với mật độ năng lượng cao và độ ổn định đáng kinh ngạc, những tảng đá này có thể cách mạng hóa cách chúng ta khai thác và sử dụng năng lượng mặt trời.

Một giải pháp thay thế công nghệ thấp cho Bộ lưu trữ năng lượng

Theo truyền thống, lưu trữ năng lượng dựa vào pin lớn, đi kèm với chi phí cao và quy trình sản xuất sử dụng nhiều tài nguyên. Tuy nhiên, nhóm đã khám phá một giải pháp thay thế công nghệ thấp được gọi là lưu trữ năng lượng nhiệt (TES), thu nhiệt trong môi trường lỏng hoặc rắn.

Cách tiếp cận này mở ra một thế giới khả năng cho các giải pháp năng lượng bền vững. Trong số các lựa chọn khả thi, các loại đá như đá xà phòng và đá granit nổi bật do được hình thành dưới nhiệt độ cao và tính sẵn có toàn cầu của chúng.

Các nhà nghiên cứu tập trung vào vành đai địa chất nơi Craton và Usagaran gặp nhau ở Tanzania, cả hai đều giàu đá granit và đá xà phòng. Lilian Deusdedit Kakoko, Yusufu Abeid Chande Jande và Thomas Kivevele bắt đầu nỗ lực khám phá đặc tính của những loại đá này trong mỗi vành đai.

Nhóm nghiên cứu đã thu thập một số mẫu đá và đưa chúng đi phân tích cẩn thận.

Phát hiện của họ tiết lộ những hiểu biết thú vị. Các mẫu đá granit thể hiện độ bền cao, nhờ một lượng lớn oxit silic. Tuy nhiên, đá granit Craton có chứa các hợp chất như muscovit, có thể gây mất nước và ảnh hưởng đến sự ổn định của đá ở nhiệt độ cao.

Ngược lại, các mẫu đá xà phòng có chứa magnesit, góp phần tạo nên mật độ và khả năng nhiệt đặc biệt của chúng. Khi chịu nhiệt độ vượt quá 1800 độ F, cả đá xà phòng và đá granit Usagaran đều thể hiện độ bền vượt trội mà không có vết nứt nhìn thấy được.

Thay vào đó, đá granit Craton vỡ vụn dưới sức nóng. Ngoài ra, đá xà phòng thể hiện khả năng giải phóng nhiệt vượt trội so với đá granit.

Theo nhóm nghiên cứu, nhìn chung, đá xà phòng Craton nổi lên như một chất thể hiện tốt nhất cho TES, hấp thụ, lưu trữ và truyền nhiệt hiệu quả trong khi vẫn duy trì độ ổn định hóa học và độ bền cơ học tuyệt vời.

Tuy nhiên, các loại đá khác có thể tìm thấy vị trí thích hợp của chúng trong các ứng dụng TES năng lượng thấp như máy sấy năng lượng mặt trời.

Đọc thêm: Chạy bằng năng lượng mặt trời: Công nghệ mới này biến CO2, nước thành nhiên liệu ô tô

Một cuộc cách mạng lưu trữ?

Mặc dù cần tiến hành thêm các thí nghiệm, nhưng những phát hiện ban đầu này đã làm dấy lên hy vọng về một cuộc cách mạng trong việc lưu trữ năng lượng bền vững. Việc sử dụng đá làm vật liệu lưu trữ năng lượng nhiệt có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang một hệ thống năng lượng sạch hơn và hiệu quả hơn.

Bằng cách khai thác sức mạnh của năng lượng mặt trời tập trung và khai thác sức nóng của mặt trời, khả năng lưu trữ năng lượng dựa trên đá có vẻ đầy hứa hẹn.

Khi thế giới tìm kiếm các giải pháp sáng tạo để chống lại biến đổi khí hậu và sử dụng năng lượng tái tạo, khám phá bất ngờ này mở ra một lĩnh vực khả năng mới. Các mẫu đá xà phòng và đá granit của Tanzania làm nổi bật tiềm năng của những vật liệu công nghệ thấp này để đóng một vai trò quan trọng trong tương lai bền vững của chúng ta.

Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí ACS Omega.

Những bài viết liên quan: Các nhà khoa học tuyên bố cải thiện 250% hiệu quả của vật liệu tấm pin mặt trời ‘giá rẻ’