Những ý tưởng tạo ra điện từ mặt trời và gió độc lạ

Chế tạo máy phát điện giá chỉ 5 USD

Trong tuần qua, Giải Thử thách Khám phá Những nhà khoa học trẻ tuổi 3M cùng phần thưởng 25 nghìn USD đã được trao cho cô bé 13 tuổi đến từ bang Ohio (Hoa Kỳ) với phát minh “lá mặt trời”. Maanasa Mendu đã tìm ra cách cung cấp năng lượng gió và mặt trời với giá cực rẻ, mang đến cơ hội cho những người nghèo tiếp cận ánh sáng điện. Theo đó, những chiếc “lá mặt trời” đã được thiết kế để dành cho những khu vực cần nguồn cung cấp năng lượng rẻ chỉ với giá 5 USD.

Ý tưởng sản xuất năng lượng giá rẻ đến với cô bé Mendu thật bất ngờ. Trong chuyến du lịch Ấn Độ, Mendu đã thấy nhiều người không có điện và nước sạch để sử dụng. Lúc đầu, Mendu chỉ nghĩ đến việc sản xuất năng lượng bằng sức gió. Nhưng trong quá trình nghiên cứu, cô bé cùng người hướng dẫn Marguaz Mitera đã cải tiến cỗ máy khiến thiết bị trở nên đa năng hơn. Lấy ý tưởng từ cách thức hoạt động của lá cây, hai người đã tập trung chế tạo những chiếc lá mặt trời có thể thu thập năng lượng rung động. Nhờ đó, những chiếc “lá mặt trời” này có thể lấy năng lượng từ mưa, gió và ánh nắng mặt trời qua các tấm vật liệu áp điện. Tất cả chúng được biến thành năng lượng có thể sử dụng.

Hiện tại, Mendu muốn phát triển kỹ thuật này xa hơn nữa cũng như áp dụng nhiều bài thử hơn nữa để thiết bị có thể được thương mại hóa trong thời gian không xa.

Làm cối xay gió từ xe đạp cũ

Đây là ý tưởng của cậu bé Kamkwamba. Khi mới 14 tuổi, William Kamkwamba đã nhận thấy sự nghèo đói của ngôi làng nhỏ bé tại Malawi (châu Phi), nơi anh đang sống. Lúc đó, William Kamkwamba đã phải dừng việc học tập do gia cảnh khó khăn để phụ giúp gia đình việc nhà.

Dù vậy, William Kamkwamba vẫn không từ bỏ đam mê nghiên cứu khoa học. Vì thế, anh thường lui đến thư viện nơi sinh sống. Tại đây, cuốn sách về phương thức hoạt động của cối xay gió đã truyền cảm hứng cho William Kamkwamba. Anh đã bắt đầu lắp ráp turbine cho cối xay gió từ những xe đạp cũ, quạt từ máy kéo nông nghiệp... Sau thời gian hăng say nghiên cứu, tìm tòi, Kamkwamba đã hoàn thành chiếc cối xay gió và dùng nó để thắp sáng bóng đèn điện.

Sau thành công bước đầu này, William Kamkwamba tiếp tục lắp ráp hệ thống cối xay gió khác có thể bơm nước. Không chỉ có vậy, cuốn sách Cậu Bé Khai Thác Gió/The Boy Who Harnessed the Wind do Kamkwamba viết đã lan truyền ra toàn cầu. Kể từ đó, William Kamkwamba được thế giới biết đến là cậu bé đến từ ngôi làng nghèo khó, biết sử dụng khoa học công nghệ để thay đổi đất nước. Thậm chí, năm 2013, William Kamkwamba còn được tạp chí TIME đưa vào danh sách “30 người dưới tuổi 30 đã đang thay đổi thế giới”.

Ổ cắm di động lấy năng lượng từ mặt trời

Đây là sản phẩm được hiện thực hóa từ ý tưởng của hai sinh viên đến Học viện Mỹ thuật và Thiết kế Samsung tại Seoul (Hàn Quốc). Thiết bị này đã được trưng bày tại Triển lãm Global Grab Show trong khuôn khổ Tuần lế thiết kế Dubai.

Theo đó, ổ cắm sử dụng năng lượng mặt trời này có một mặt là tấm pin mặt trời để hấp thụ năng lượng, mặt còn lại là ổ cắm sử dụng cho các ổ hai chân. Người dùng chỉ cần dính thiết bị này lên cửa sổ đầy nắng, thậm chí có thể phơi nắng như cách ngư dân vẫn phơi mực là đã có trong tay ổ cắm điện tiện lợi có thể mang mọi lúc, mọi nơi. Bởi sau khoảng 5-8 giờ sạc, ổ cắm sẽ mang đến người dùng 10 giờ sử dụng.

Sức chứa của ổ cắm là 1.000 mAh, đáp ứng nhu cầu điện cho một chiếc đèn điện 60W trong 20 giờ. Tuy nhiên, người dùng không thể dùng ổ cắm này để sạc đầy iPhone 5 trở lên hay những smartphone Galaxy S ra đời vài năm gần đây. Trước hạn chế này, hai sinh viên Kyunho Song và Boa Oh đang nỗ lực nghiên cứu để tăng dung lượng và giảm thời gian sạc pin trước khi thương mại hóa chúng.

Biến gió bão thành điện

Gió bão gây ra không ít thảm họa cho con người, nhất là tại Nhật Bản - quốc gia phải hứng chịu nhiều siêu bão từ Tây Thái Bình Dương. Tuy nhiên, đây cũng là nguồn cung cấp năng lượng lớn khi con người tìm ra cách chế ngự nó. Xuất phát từ suy nghĩ này, kỹ sư Atsushi Shimizu đến từ Viện nghiên cứu Môi trường Quốc gia Nhật Bản đã tiến hành nghiên cứu, chế tạo turbin bão đầu tiên trên thế giới có khả năng cung cấp điện năng cho người dân nước này dùng trong khoảng 5 thập kỷ.

Chia sẻ trên CNN, kỹ sư Atsushi Shimizu cho biết: Sau thảm họa Fukushima năm 2011, nước Nhật phải đối mặt với tình trạng thiếu hụt năng lượng nghiêm trọng. Trong khi đó, Nhật Bản đang có trong tay nguồn năng lượng gió lớn, nhưng lại chưa được tận dụng để tạo ra điện năng. Thêm vào đó, phần lớn turbin gió thông thường sẽ dễ dàng bị những cơn bão nhiệt đới mạnh nhất phá hủy. Tuy nhiên, thiết kế turbin bão mới mang tên Challenergy với trục xoay dọc có độ bền cao và có thể thu động năng từ nhiều hướng. Nghiên cứu này đang mở ra triển vọng lớn trong việc khai thác và tận dụng nguồn năng lượng “siêu cường” của gió bão mà nước này phải hứng chịu hàng năm.

Xem thêm:

Những phát minh sáng tạo và độc đáo năm 2015

Quang Huy