Gương nhựa giúp giảm chi phí năng lượng nhiệt mặt trời xuống 40%

Sáng tạo này có ý nghĩa lớn đối với các cơ sở nông nghiệp, công nghiệp cần lượng nhiệt lớn cho các quy trình quy mô lớn ở nhiệt độ từ 100 - 400⁰C. Điều đó giải quyết vấn đề sản xuất thực phẩm, sấy khô cây trồng, sấy ngũ cốc, khử trùng đất và xử lý nước thải tại các trang trại; các ứng dụng công nghiệp bao gồm sản xuất hóa chất, sản xuất giấy, khử muối nước và nhuộm vải.

Để hình dung bạn nên biết qua: năng lượng nhiệt mặt trời và hệ thống năng lượng mặt trời thông thường (quang điện) đều thu thập ánh sáng mặt trời, nhưng chúng hoạt động theo những cách cơ bản khác nhau. Các thiết lập nhiệt mặt trời thu nhiệt của Mặt trời thay vì ánh sáng của nó, dùng các tấm phản xạ để tập trung ánh sáng mặt trời vào một bộ thu, chuyển đổi bức xạ mặt trời trực tiếp thành năng lượng nhiệt. Nhiệt lượng này có thể dùng trực tiếp để sưởi ấm các tòa nhà, hoặc các quy trình công nghiệp đề cập ở trên.

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học South Australia (UniSA) sử dụng gương nhựa do UniSA phát triển, chống vỡ, đóng gói phẳng, nhẹ hơn 50% so với gương thủy tinh, dễ thiết kế và lắp ráp. Loại nhựa này là vật liệu phổ biến, nhưng sử dụng lớp phủ đặc biệt để phản chiếu như gương thông thường.

Dự án thí điểm của UniSA sẽ có hai mô hình, mỗi mô hình gồm 16 tấm gương tráng phủ với lớp phủ phản chiếu nhôm-silica nhiều lớp đặc biệt, giúp tạo ra năng lượng nhiệt ở các nhiệt độ cao đó. Thiết lập này sẽ được thử nghiệm tại Vườn nho tương lai của Đại học Charles Sturt, một trung tâm đổi mới trong quy trình sản xuất rượu vang tại Úc.

Giải pháp nhiệt mặt trời tập trung (CST) này phù hợp đặc biệt với khí hậu khô, nóng của Australia và mang lại cách tiếp cận khả thi để tạo ra quy trình nhiệt không phát thải.

Năm 2024, cũng có một dự án CST tại Trung Quốc, trong đó có hai tòa tháp được bao quanh bởi các tấm gương đặt trong các vòng tròn đồng tâm chồng lên nhau, có thể hướng theo đường đi của Mặt trời và phản chiếu ánh sáng đến một trong hai tòa tháp, giúp cải thiện hiệu suất lên tới 24%.

Nhiệt lượng từ quy trình công nghiệp chiếm tới 25% mức sử dụng năng lượng toàn cầu và 20% lượng khí thải CO2, nhóm nghiên cứu cho biết. Những cải tiến như thế này có thể giúp chúng ta đáp ứng các nhu cầu đó mà không gây quá nhiều căng thẳng cho môi trường.