Nguyễn Tường Thụy's Blog : Khai từ bóng sợi đốt

Tác giả là giáo viên ở Angola. Nay đã về hưu nhưng ông vẫn tiếp tục công việc giảng dạy. Ngoài ra, ông còn dành tâm huyết cho công việc nghiên cứu.

Xin giới thiệu bài viết mới của tác giả, hẳn sẽ có nhiều bạn đọc ham sáng tạo quan tâm

Bóng sợi đốt ra đời cách đây hơn 130 năm, dễ chế tạo, giá rẻ nên cho đến nay vẫn được đông đảo người tiêu dùng khắp nơi ưa chuộng.Tuy nhiên nó có nhược điểm là khoảng 5 % điện năng tiêu hao chuyển thành ánh sáng, còn lại đến 95 % là tạo ra nhiệt .

Vì thế dưới sức ép về TKNL và giảm thiểu khí thải nhà kính nhiều nước đã có lộ trình khai tử BSĐ với các biện pháp khác nhau. Đáng lưu ý là trong khi đa số đưa ra quyết định khá cực đoan như khai tử hoàn toàn BSĐ để thay thế bằng bóng compactthì Hoa kỳchủ trươngkhai tử BSĐ như một thách thức về cải tiến kỹ thuật : Bắt đầu từ 1-2012 BSĐ khi đó muốn tồn tại thì phải tiêu hao điện năng ít hơn 25-30% so với bóng truyền thống hiện nay.

Kể từ đó các công ty lớn về bóng đèn như General Electric, Osram Sylvania, Philips v...v…đã nhanh chóng triển khai các nghiên cứu nhằm đưa ra loại bóng đèn sợi đốt hiệu suất năng lượng cao. Đã có nhiều kỹ thuật mới được sử dụng như : - Dùng tia la-de khoan lỗ sợi tóc nhằm tăng gấp đôi độ phát sáng . - Bọc sợi tóc bằng kim loại Iridi hoặc sử dụng hợp chất phản quang để tái sử dụng nhiệt.

- Cải tiến trên cơ sở đèn Halogen. Hướng đi này tiến triển thuận lợi hơn vì đèn này thực chất đã là BSĐ hiệu suất cao , chỉ có điều giá thành sản phẩm khá đắt ( bóng dạng chén HALOPAR 75 w giá khoảng 20 USD) . Cho đến sát thời điểm quy định có tới 5 hãng đã kịp đưa sản phẩm bán ra thị trường. Đó là bóng Halogen dạng tròn - tức BSĐ HSC , và trong phiên họp của lưỡng viện Hoa kỳ vào 17-12-2011 loại bóng này đã được chấp nhận là đạt yêu cầu và người dân Mỹ có thêm một sản phẩm TKĐ để lựa chọn.

Tuy nhiên đây cũng chỉ là giải pháp tình thế vì phần nhiệt lãng phí của bóng đèn vẫn còn rất lớn và giá thành vẫn còn kém sức cạnh tranh , nói chung đắt hơn bóng truyền thống 6-10 lần .

Một giải pháp tầm HAI LÚA

BSĐ ra đời đã cung cấp cho đời sống con người hai sản phẩm thiết yếu là ánh sáng và nhiệt. Nhưng cho đến nay phần nhiệt đó hầu như bị bỏ phí thì lỗi đó không phải là ở bóng đèn mà là do chính chúng ta.Trong Hội nghị hàng năm lần thứ 4 của HỘI HÓA HỌC Angola mới đây có một BCKH đưa ra giải pháp có thể tận dụng lượng nhiệt đó làm chất đốt. Đó là sản phẩm BẾP NÓNG SÁNG khi hoạt động sẽ vừa chiếu sáng vừa đun nước .

Cấu tạo bếp rất đơn giản,gồm hai phần chính :

- Đế đèn là một mặt phẳng , ở trung tâm có gắn đui xứ và BSĐ

(Hình 1) (Hình 2)

- Chụp đèn bao gồm một số chai lọ thủy tinh trắng đựng nước xếp thành vòng tròn vừa khít vây quanh bóng đèn. Số lượng tùy kích cỡ như : 5 chai hoặc lọ miệng rộng cỡ 1 lít ; 6 chai 0,75 L ; 6 lọ 0,5 L v…v…

Phía trên bóng đèn đậy bằng vỏ lon bia cắt tỉa và vài lớp cách nhiệt.

Dùng màng plastic quây 2-3 vòng quanh các lọ để giữ nhiệt . (Hình 3)

Chụp đèn gồm các vât liệu cho ánh sáng truyền qua và có nhiệt dung cao nên coi như thắp bóng mờ và hiệu suất thu nhiệt khá cao.

Chụp gồm 5 lọ miệng rộng dung tích 1 lít , thắp bóng 100 wsau4 giờ có thể cho 5 lít nước từ 25ºC lên 65ºC.

Như vậy đèn đã sản ra thêm một công hữu ích bằng :

5000 g x (65º - 25º) x 4,18 J/g = 836.000 Jun

Điện năng tiêu thụ trong 4h :

4h x 100 w = 400 w. x 3600 s = 1.440.000 Jun

Hiệu quả năng lượng tăng thêm do đun nước là :

( 836.000 J / 1.440.000 J) x 100% = 58 %

Ngoài ra từ thời Pasteur người ta đã biết các vi khuẩn gây bệnh đường ruột như V.cholerae, E.Coli,Shigella, Salmonella typhi có trong nước sẽ bị tiêu diệt nhanh chóng ở nhiệt độ 60ºC . Như vậy xét về hiệu quả kinh tế của 5 lít nước vô trùng có thể gấp nhiều lần so với giá của 0,4 kwh điện.