Bằng 149 bóng đèn xeon, các nhà khoa học tạo ra hệ thống chiếu sáng tương đương 10.000 mặt trời, phục vụ cho nhu cầu năng lượng sạch của con người trong tương lai

Các nhà khoa học Đức vừa nghiên cứu thành công một hệ thống chiếu sáng có thể tạo ra năng lượng tập trung vào một điểm tương đương với bức xạ của 10.000 mặt trời. Họ hy vọng “mặt trời nhân tạo" này có thể dùng để tạo ra các dạng nhiên liệu thân thiện với môi trường.

Với tên gọi Synlight, hệ thống này được đặt tại thành phố Juelich. Những nhà khoa học thuộc Trung tâm Hàng không Vũ trụ Đức (DLR) đã tạo ra hệ thống này bằng cách sắp xếp một loạt 149 bóng đèn xeon hồ quang ngắn (short-arc) - loại đèn được dùng trong máy chiếu của rạp phim - để tạo ra nguồn năng lượng tập trung ngang với ánh sáng từ 10.000 mặt trời chiếu vào Trái Đất.

Vào hôm ra mắt thử nghiệm, các nhà nghiên cứu sắp xếp và tập trung hệ thống đèn công suất 350 kilowatt theo hình tổ ong, và chiếu vào một tấm kim loại kích thước 20x20 cm. Bernhard Hoffschmidt, giám đốc của DLR, cho biết hệ thống cao 14 mét và rộng 16 mét này có khả năng tạo ra nhiệt độ lên đến 3000 độ C.

Nghe có vẻ rất “khủng" nhưng tạo sao người ta lại tạo ra “địa ngục trần gian” này? Thật ra, những nhà nghiên cứu đang tìm cách để chiết xuất hydrogen. Không như những dạng nhiên liệu khác, hydrogen không sản xuất ra carbon khi cháy, do đó không gây hiện tượng nóng lên toàn cầu. Nhưng hydrogen không phải nhiên liệu xuất hiện tự nhiên trên Trái Đất mà đòi hỏi những điều kiện cực kỳ lý tưởng mới có thể để tách nước thành hydrogen và oxygen.

Khi hệ thống chiếu sáng tạo trung vào một điểm, nó khiến tấm kim loại nóng lên đến 800 độ C, sau đó nhóm nguyên cứu sẽ phun hơi nước lên bề mặt kim loại. Kim loại sẽ phản ứng với oxygen trong nước, và phần hydrogen sẽ được giữ nguyên. Tiếp tục qúa trình làm nóng, oxygen sẽ một lần nữa bị tách khỏi kim loại. Tất nhiên là không ai có thể bước vào khu vực đang diễn ra quá trình này, chỉ một giây tiếp xúc với ánh sáng bức xạ thì bạn sẽ bị sấy khô.

Hydrogen rất dễ bay hơi, khi ở dạng lỏng, nhiên liệu hydrogen có thể bị đốt cháy chỉ với 1/10 lượng năng lượng cần để đốt cháy xăng, do đó cần phải hết sức cẩn thận. Nhiên liệu hydrogen có thể sử dụng cho xe cộ và máy bay. Tuy là loại nhiên liệu dễ cháy nổ, nhưng các nhà khoa học đang nghiên cứu những phương pháp để giúp nhiên liệu hydrogen an toàn hơn, ví dụ như thùng chứa siêu bền, nếu bị tác động khiến vỡ hoặc thủng thì sẽ ngay lập tức giải phóng hydrogen vào không khí. Ngoài ra, chúng ta có thể thêm chất carbon monoxide vào hỗn hợp để tạo ra dầu hoả kerosene - một loại nhiên liệu thân thiện với môi trường, thường được sử dụng trong ngành công nghiệp hàng không và tên lửa.

Một trong những hạn chế hiện tại của Synlight là lượng điện mà nó tiêu thụ để hoạt động. Chỉ trong bốn giờ, hệ thống này sử dụng lượng điện bằng với một hộ gia đình dùng trong một năm. Các nhà nghiên cứu hiện đang tìm cách giải quyết vì tất nhiên một hệ thống tiêu thụ quá nhiều điện năng thì không thể nào thân thiệt với môi trường được, trong tương có thể Synlight sẽ dùng năng lượng mặt trời. Trên thực tế, những nhà khoa học còn có một mục tiêu khác, đó là tạo ra hệ thống năng lượng mặt trời đủ để cung cấp năng lượng cho Synlight hoạt động.

Hiện tại, hệ thống Synlight vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm, theo những nhà nghiên cứu thì phải vài năm nữa mới phát triển xong, nhưng khi mọi thứ hoàn tất, hệ thống này có thể sẽ có kích thước lớn hơn hiện tại gấp 10 lần và có thể phục vụ cho những mục đích công nghiệp.

Tham khảo: Gizmodo