Thu năng lượng từ sóng viễn thông

PV | 25/09/2022, 09:43
Theo dõi Giáo dục Thủ đô trên

Thiết bị thu năng lượng từ sóng viễn thông để lữu trữ, sau đó cấp năng lượng cho hệ th ống khác là nghiên cứu của nhóm nhà khoa học Đại học Bách khoa Hà Nội

  • Bắt trend nghiên cứu toàn cầu

Với việc sử dụng các công nghệ 3G, 4G, 5G, wifi… như hiện nay, có thể tưởng tượng trong không gian đang có một “cánh đồng” sóng viễn thông rất tươi tốt! Tái tạo lượng sóng tràn lan đó thành năng lượng có ích đang là xu hướng rất “hot” trên thế giới. Bắt “trend” NCKH toàn cầu, hai giảng viên Trường Điện – Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội: TS. Lê Minh Thùy và TS. Nguyễn Đại Dương đã nghiên cứu chế tạo thiết bị thu hoạch năng lượng từ sóng viễn thông lưu trữ lại, sau đó dùng năng lượng đấy cấp cho các hệ thống khác.

thu-nang-luong-2.jpg
TS. Lê Minh Thùy và TS. Nguyễn Đại Dương

TS. Lê Minh Thùy và TS. Nguyễn Đại Dương đều du học từ Pháp về, cùng làm việc tại Lab RF3I Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, hướng nghiên cứu tập trung về ăng ten và truyền sóng.

TS. Thùy cho biết hiện bên cạnh việc cung cấp nguồn bằng pin hoặc điện trực tiếp, các cảm biến không dây còn có thể được cung cấp nguồn từ ngay các nguồn năng lượng có sẵn trong môi trường như: Năng lượng mặt trời, năng lượng nhiệt, dao động và sóng điện từ…. Các khối mạch chuyển hóa các nguồn năng lượng nói trên sang năng lượng điện một chiều ổn định được gọi là các mạch thu hoạch, quản lý và cung cấp năng lượng, đây là công nghệ chính trong các giải pháp tự chủ năng lượng hoặc không dùng pin của các cảm biến không dây, nhờ đó có thể giảm chi phí bảo dưỡng, thay/sạc pin, đồng thời cũng góp phần làm giảm rác thải pin đã qua sử dụng ra môi trường.

Với việc sử dụng các công nghệ 3G, 4G, 5G, wifi… như hiện nay, có thể tưởng tượng trong không gian đang có một “cánh đồng” sóng viễn thông rất tươi tốt!

Nhờ sự phát triển của công nghệ viễn thông mà sóng viễn thông công nghệ GSM/3G/4G và tương lai gần là 5G tồn tại tại mọi vị trí, địa hình, giúp cho việc kết nối giữa người với người hoặc kết nối với internet trở nên đơn giản và nhanh chóng. Vì vậy, việc thu hoạch năng lượng từ sóng viễn thông để cung cấp nguồn cho các thiết bị điện tử là một giải pháp hợp lý và đang thu hút nhiều dự án và các viện nghiên cứu trên thế giới – có thể gọi đó là một “trend NCKH” hiện nay.

  • Cung cấp năng lượng cho các cảm biến không dây

Từ năm 2016 đến nay, rất nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam đã tập trung vào các giải pháp thu hoạch năng lượng từ sóng điện từ. Từ ý tưởng về chiếc ăng ten vừa thu, vừa phát năng lượng, trong khuôn khổ đề tài được dự án SAHEP – Dự án nâng cao chất lượng giáo dục đại học của Ngân hàng Thế giới – tài trợ, TS. Lê Minh Thùy và TS. Nguyễn Đại Dương đã nghiên cứu thiết kế một bộ ăng ten và bộ chuyển đổi năng lượng, thu những năng lượng thừa đang tràn lan ngoài môi trường về, lưu trữ và sau đấy cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử như mộtcảm biến không dây đơn giản, kết nối internet vạn vật sử dụng công nghệ BLE (Bluetooth năng lượng thấp - công nghệ không dây tiêu thụ rất ít năng lượng dùng để kết nối các thiết bị với nhau). Năng lượng ở đây có thể hiểu là năng lượng điện khai thác được từ sóng điện từ.

thu-nang-luong-1.jpg

Theo TS. Nguyễn Đại Dương, phần khó nhất chính là thiết kế ăng ten để thu năng lượng từ sóng. Thiết kế hiện nay là thu sóng đơn băng tần, năng lượng khai thác được khá thấp. Muốn thu sóng được nhiều hơn, năng lượng cao hơn cần phải thiết kế được ăng ten thu sóng từ nhiều tần số khác nhau.

Trong quá trình nghiên cứu, hai giảng viên trẻ đã hướng dẫn các sinh viên, học viên cao học cùng tham gia. Các sinh viên đã tiến hành thử nghiệm ngay cổng Trường Đại học Bách khoa, Số 1 Đại Cồ Việt, thu sóng viễn thông từ mạng 3G. Một sinh viên đã bảo vệ đồ án tốt nghiệp loại xuất sắc và đạt giải đồ án xuất sắc nhất hội đồng với đề tài thu hoạch năng lượng này.

Hiện tại đề tài của hai giảng viên Bách khoa đang dừng ở mức nghiên cứu. Phần thực nghiệm thu năng lượng hiện tại hiệu suất chưa cao nhưng đã đạt kỳ vọng đặt ra. Từ kết quả của đề tài này, TS. Thùy và TS. Dương đang tiếp tục nghiên cứu cải thiện hiệu suất thu hoạch của ăng ten, thiết kế bộ chuyển đổi từ năng lượng xoay chiều sang năng lượng một chiều để đủ cung cấp nguồn ổn định cho các cảm biến không dây.

Kết quả nghiên cứu của đề tài đã được công bố trong 2 công trình khoa học thuộc danh mục Scopus.

Bài liên quan
Trường ĐH Bách khoa (ĐHQG TP.HCM) công bố điểm chuẩn phương thức tổng hợp
Chiều 15/9,Trường ĐH Bách khoa (ĐHQG TP.HCM) đã công bố điểm chuẩn phương thức xét tuyển tổng hợp năm 2022.

(0) Bình luận
Nổi bật Giáo dục thủ đô
Đừng bỏ lỡ
Mới nhất
POWERED BY ONECMS - A PRODUCT OF NEKO
Thu năng lượng từ sóng viễn thông