Các hạt vật liệu trong 2 lọ này được làm từ 2 loại thủy tinh có khả năng trữ nhiệt lên đến 1.200 oC.

Tuy là nguồn năng lượng tái sinh và thân thiện môi trường nhưng năng lượng Mặt trời có hai mặt hạn chế: mắc tiền và không liên tục, bởi công suất phát điện của một nhà máy quang năng phụ thuộc vào thời gian chiếu nắng. Tin vui là một công ty chuyên sản xuất các vật liệu tích trữ năng lượng ở Mỹ vừa chế tạo thành công những vật liệu mới có khả năng giải quyết cả hai vấn đề trên.

Khác với các tấm pin quang năng vốn trực tiếp chuyển đổi ánh nắng thành điện năng, các nhà máy năng lượng nhiệt Mặt trời tạo ra điện bằng cách sử dụng một số lượng lớn các tấm gương để tập trung ánh nắng và sinh ra nhiệt độ cao, hoặc nung chảy muối, để tạo ra hơi nước làm quay tuabin và vận hành máy phát điện. Kiểu nhà máy này có chi phí đầu tư cao hơn nhà máy quang điện một chút, song lợi thế của nó là có thể trữ nhiệt dễ và ít tốn kém hơn. Một số nhà máy còn được trang bị thiết bị trữ nhiệt có khả năng sản xuất điện ngay cả khi Mặt trời đã lặn.

Để tăng hiệu suất hoạt động của các nhà máy năng lượng nhiệt Mặt trời và giảm chi phí dự trữ năng lượng từ ánh nắng để sử dụng vào ban đêm, Công ty Halotechnics đã nghiên cứu phát triển các vật liệu trữ nhiệt mới. Đó là các hỗn hợp của muối và thủy tinh, được xem là chìa khóa giúp các nhà máy điện Mặt trời sản xuất năng lượng đủ rẻ và đáng tin cậy để cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch trên quy mô lớn. Theo đó, các hỗn hợp vật liệu mới không chỉ giúp các nhà máy hoạt động ở nhiệt độ cao hơn, nghĩa là sản xuất điện nhiều hơn, mà còn lưu trữ năng lượng nhiều gấp 3 lần so với các vật liệu hiện hành. Việc lưu trữ nhiều năng lượng hơn còn có thể làm giảm chi phí sản xuất trên mỗi kWh điện, bởi các tuabin và máy phát điện có thể tạo điện cả ngày lẫn đêm.

Trong thiết kế lưu trữ nhiệt hiện hành, muối được nung chảy ở nhiệt độ 565oC (cao hơn điểm nóng chảy của muối là 300oC) và được trữ trong một bể cách ly lớn. Tiếp đó, nó được bơm qua hệ thống trao đổi nhiệt để tạo ra hơi nước rồi được đưa vào một bể cách ly khác nóng hơn 300oC để nước muối không bị đông lại, dùng để quay tuabin và vận hành máy phát điện. Trong khi đó, loại muối mới mà Halotechnics dự định tung ra thị trường dùng cho các nhà máy năng lượng nhiệt Mặt trời được nung nóng ở nhiệt độ lên tới 700oC, giúp tăng hiệu quả trữ nhiệt. Hơn nữa, giá thành của muối mới cũng thấp hơn 20% so với muối cũ. Ví dụ, muối hiện có giá khoảng 1.000 USD/tấn và trung bình một nhà máy sử dụng 30.000 tấn muối, do đó, nếu sử dụng vật liệu mới, nhà đầu tư sẽ tiết kiệm được hàng triệu USD. Từ mùa hè này, Halotechnics sẽ bắt đầu thử nghiệm loại muối mới tại một nhà máy thí điểm quy mô lớn trong vòng 6 tháng, sau đó chuyển giao công nghệ cho các nhà máy khác sản xuất. Vật liệu này cũng đã được thử nghiệm khả năng tương thích lâu dài với các đường ống thép và các thùng chứa dùng trong hệ thống lưu trữ nhiệt.

Bên cạnh muối, một loại vật liệu không kém phần quan trọng trong việc phát triển nguồn năng lượng sạch và giá rẻ là một dạng thủy tinh nóng chảy ở nhiệt độ 400oC và có thể hoạt động ở nhiệt độ lên đến 1.200oC. Nó được sử dụng để làm nóng không khí để quay một tuabin khí. Hệ thống như thế này có thể tăng hiệu suất hoạt động của nhà máy điện thêm 52%. Tuy nhiên, Halotechnics cho biết việc ứng dụng vật liệu này trong các nhà máy năng lượng nhiệt Mặt trời có thể mất thêm vài năm nữa.

TRÍ VĂN (Theo Technology Review)