Theo đó, họ đã tạo ra một máy phát điện dựa vào nguồn điện năng từ quá trình thoát hơi nước của lá sen. Với công nghệ mới này, mỗi chiếc lá trên Trái Đất đều có thể trở thành một nguồn năng lượng sạch và bền vững trong tương lai.
“Nghiên cứu này không chỉ phát hiện khả năng tạo điện từ quá trình thoát hơi nước ở lá cây, mà còn góp phần thúc đẩy nền công nghệ năng lượng xanh của thế giới”, nhóm nghiên cứu viết.
Điện năng thủy điện được tạo ra khi nước chảy qua và tiếp xúc với những vật liệu rắn. Do đó, các máy móc sản xuất điện từ nước hiện nay phải được đặt gần các nguồn nước lớn và ổn định như sông hoặc đập.
Tuy nhiên, quá trình thoát hơi nước của lá cây lại chứa một nguồn năng lượng tiềm ẩn, khổng lồ mà chúng ta chưa từng khai thác trực tiếp.
Do đó, nhóm nghiên cứu đã quyết định phát triển một mẫu máy phát điện dựa trên nguồn điện năng từ quá trình thoát hơi nước của lá sen (LTG) để chứng minh tính khả thi và ứng dụng của loại năng lượng này.
Thoát hơi nước là quá trình nước di chuyển từ rễ lên ngọn cây và bốc hơi qua lá. Các nhà khoa học tính toán nếu tận dụng hơi nước bốc hơi từ tất cả các cây trên thế giới, con người có thể sản xuất ra 67,5 terawatt giờ điện, đủ để cung cấp cho cả hành tinh trong một năm.
Hu Qichang, giáo sư tại Đại Học Nông Lâm Phúc Kiến, cho rằng: “Với những nghiên cứu và cải tiến không ngừng, công nghệ này hứa hẹn sẽ trở thành một giải pháp năng lượng bền vững, hiệu quả và mang lại lợi nhuận kinh tế. Điểm mạnh nổi bật của nguồn năng lượng này chính là tính thân thiện với môi trường và chi phí sản xuất thấp”.
So với các nhà máy thủy điện lớn, máy phát điện từ sự thoát hơi nước của lá cây có nhiều ưu điểm vượt trội hơn. Thiết kế đơn giản, chi phí đầu tư thấp và khả năng lắp đặt ở nhiều địa hình khác nhau là những lợi thế nổi bật.
Giáo sư Hu cho biết, máy phát điện này có thể cung cấp điện cho những nơi xa xôi, chẳng hạn như các vùng nông thôn, mà không cần phải xây dựng những hệ thống điện lớn.
Để tạo ra LTG, các nhà khoa học đã biến lá sen thành một chiếc pin điện bằng cách đặt một tấm lưới titan lên mặt làm cực âm, sau đó cắm một cây kim titan vào cuống lá làm cực dương.
Khi lá cây thoát hơi nước, giữa lá và rễ cây sẽ xuất hiện một dòng nước chảy. Dòng nước này sẽ tạo ra một dòng điện nhỏ giữa hai đầu của lá, nơi đã gắn các điện cực.
Giáo sư Hu giải thích, do cây cối liên tục thoát hơi nước để trao đổi với môi trường nên phương pháp này có thể sản xuất điện cả ngày, đặc biệt là khi có ánh sáng mặt trời.
Tuy nhiên, quá trình này cũng chịu ảnh hưởng bởi một số yếu tố tự nhiên và thời tiết. Mặc dù đường kính thân cây dày và nhiệt độ cao sẽ đẩy nhanh hiệu quả sản xuất, song độ ẩm thấp sẽ khiến năng suất khai thác giảm đáng kể.
“Muốn áp dụng công nghệ này một cách rộng rãi, chúng ta cần tìm cách cải thiện hiệu suất tạo ra điện năng của mỗi chiếc lá, đồng thời tối ưu hoá hệ thống thu gom và lưu trữ năng lượng để nâng cao tính ứng dụng của nó” - giáo sư Hu nói.
Ông cho rằng, mỗi chiếc lá chỉ tạo ra một lượng điện rất nhỏ nhưng nếu nối nhiều cây và lá lại với nhau sẽ tạo ra một mạng lưới điện có công suất rất lớn.
Mặc dù cơ chế và hiệu suất của LTG vẫn đang ở giai đoạn đầu nghiên cứu, nhưng giáo sư Hu khẳng định nhóm sẽ tiếp tục nghiên cứu sự tiếp xúc giữa lá cây và điện cực, ảnh hưởng của quá trình thoát hơi nước đối với việc tạo ra điện năng và kết hợp công nghệ này với các nguồn năng lượng khác như gió và mặt trời. Ngoài ra, họ cũng sẽ thử nghiệm với nhiều loại cây khác để chứng minh hầu hết các loại cây đều có thể tạo ra điện.
Quá trình nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mở ra nhiều ứng dụng thực tiễn trong tương lai như hệ thống điện thông minh hay các thiết bị kết nối internet.
