Một nhóm nghiên cứu tại Trung Quốc, dẫn đầu bởi Giáo sư Hồ Khải Xương từ Đại học Nông Lâm Phúc Kiến, đã đạt được bước tiến đáng kể trong việc khai thác năng lượng tái tạo. Họ đã phát triển một loại máy phát điện dựa trên cơ chế thoát hơi nước tự nhiên của lá sen, mang lại hy vọng mới cho các nguồn năng lượng bền vững trong tương lai.

Lá sen sở hữu cấu trúc độc đáo. Ảnh Hoàng Mai.

Lá sen sở hữu cấu trúc độc đáo giúp nước nhanh chóng thoát hơi qua các lỗ khí khổng. Điều này truyền cảm hứng cho nhóm nghiên cứu của Giáo sư Hồ Khải Xương để thiết kế một hệ thống thu gom năng lượng từ quá trình này.

Máy phát điện được tạo ra với hai thành phần chính: một điện cực lưới titan (cực âm) được đặt trên bề mặt lá và một điện cực kim titan (cực dương) cắm vào rễ. Khi nước bay hơi từ lá, nó tạo ra sự chênh lệch điện thế giữa hai điện cực, kích hoạt dòng điện.

GS Xương cho hay, do thực vật tiếp tục trao đổi nước với môi trường thông qua sự thoát hơi, vì vậy quá trình sản xuất điện có thể diễn ra cả ngày, nhất là khi trời nắng. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hàng loạt thí nghiệm và cho thấy, việc tạo ra điện bằng cách khai thác quá trình thoát hơi nước của lá cây tươi hoàn toàn khả thi.

Dù lượng điện năng sinh ra từ một lá sen đơn lẻ còn hạn chế, tiềm năng phát triển của công nghệ này là rất lớn. Nhóm nghiên cứu ước tính rằng, nếu triển khai công nghệ này trên quy mô lớn với nhiều loại thực vật khác nhau, sản lượng điện hàng năm có thể đạt tới 67,5 TWh.

Cấu trúc máy phát điện dựa trên sự thoát hơi nước của lá sen. Nguồn ảnh: Observer News.

Con số này tương đương với khả năng cung cấp điện cho hàng triệu hộ gia đình, mở ra cơ hội ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như lưới điện thông minh, cảm biến môi trường và hệ thống IoT (Internet vạn vật).

Tuy nhiên, công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm và gặp nhiều thách thức. Một trong số đó là việc nâng cao hiệu suất phát điện từ mỗi lá, đồng thời thiết kế hệ thống lưu trữ và phân phối năng lượng hiệu quả hơn.

Ngoài ra, để ứng dụng thực tiễn, cần tìm kiếm các loại cây khác có khả năng tạo ra lượng điện cao hơn và dễ trồng trong nhiều điều kiện môi trường.

Giáo sư Hồ Khải Xương là một nhà khoa học hàng đầu trong lĩnh vực công nghệ sinh học và cảm biến nông nghiệp. Ông đã có nhiều năm nghiên cứu chuyên sâu, với hơn 20 bài báo khoa học được công bố trên các tạp chí uy tín, cũng như sở hữu nhiều bằng sáng chế về các giải pháp năng lượng và công nghệ sinh học.

Phát minh về máy phát điện từ lá sen không chỉ thể hiện sự sáng tạo của nhóm nghiên cứu mà còn cho thấy tầm nhìn xa trong việc tận dụng các hiện tượng tự nhiên để giải quyết bài toán năng lượng toàn cầu.

Trong bối cảnh thế giới ngày càng đối mặt với thách thức về năng lượng, việc phát triển các nguồn năng lượng tái tạo, thân thiện với môi trường là vô cùng cấp bách. Công nghệ máy phát điện từ lá sen của Giáo sư Hồ Khải Xương là minh chứng cho tiềm năng lớn của thực vật trong lĩnh vực này.

Dù còn cần thời gian để hoàn thiện, phát minh này đã tạo ra hy vọng về một tương lai nơi con người có thể khai thác năng lượng từ thiên nhiên một cách bền vững và hiệu quả hơn.

Máy phát điện từ lá sen không chỉ là một bước tiến công nghệ mà còn là lời nhắc nhở về sự hài hòa giữa khoa học và tự nhiên. Những phát minh như thế này không chỉ giải quyết vấn đề thực tiễn mà còn truyền cảm hứng cho các thế hệ nhà khoa học tương lai.