Đường biến năng lượng mặt trời thành điện

Bằng cách lát tấm tế bào năng lượng mặt trời lên mặt đường cao tốc, một cặp vợ chồng người Mỹ muốn tạo ra những con đường thông minh, không chỉ phục vụ việc đi lại mà còn đáp ứng nhiều mục đích khác.

Mặt đường Solar Roadways được gắn các tấm LED có thể hiển thị các làn đường và chỉ dẫn lưu thông vốn trước đây thường được vẽ bằng sơn.

Với những tấm tế bào quang điện lát trên bề mặt, các con đường có thể biến năng lượng mặt trời thành điện năng cung cấp cho các khu dân cư hai bên đường. Khai thác được nguồn năng lượng thay thế to lớn này, con đường tên gọi Solar Roadways sẽ giúp giảm bớt việc sử dụng xăng dầu dùng cho sản xuất điện và chạy xe hơi.

Nhiên liệu hoá thạch cũng sẽ giảm bớt ngay trong việc làm đường vì nhựa đường đã được thay thế bằng các tấm tế bào quang điện. Vào mùa đông, con đường công nghệ cao trên có thể toả nhiệt để tự dọn tuyết rơi, giúp giảm thiểu số vụ tai nạn giao thông xảy ra do tuyết đóng dày làm mặt đường trơn trượt.

Bên cạnh đó, mặt đường Solar Roadways còn được gắn các tấm LED có thể hiển thị các làn đường và các chỉ dẫn lưu thông vốn trước đây thường được vẽ bằng sơn.

Đường lát tế bào quang điện là ý tưởng của vợ chồng Julie và Scott Brusaw, sinh sống ở thành phố Sandpoint, bang Idaho. "Mới đầu, một nửa số người nghĩ rằng chúng tôi là thiên tài, nửa còn lại nghĩ chúng tôi điên rồ", ông Scott Brusaw cho biết. Kỹ sư điện này mất nhiều năm để biến ý tưởng của vợ - một bác sĩ tâm lý - thành những mẫu thử nghiệm có hiệu quả.

Ý tưởng trên giới thiệu giữa lúc nước Mỹ đang bàn luận sôi nổi về biến đổi khí hậu, ý tưởng của họ nhận được sự giúp đỡ tài chính đầu tiên từ chính quyền bang Idaho năm 2009 để phát triển các mẫu thử nghiệm. Hiểu rằng ý tưởng này không thể hiện thực hoá ngày một ngày hai, cặp vợ chồng khoa học gia này quyết định bắt đầu từ việc lát các tấm tế bào quang điện lên các lối đi dành cho người đi bộ và xe đạp, hay các bãi đậu xe ở các siêu thị.

Ông Scott Brusaw đã nghiên cứu một loại tế bào quang điện có bề mặt là kính cứng nhưng không trơn trượt, có thể tạo ra độ bám tốt cho các bánh xe tương tự như trên đường nhựa, ngay cả khi trời mưa. Về cấu trúc, đường Solar Roadways có ba phần với lớp trên cùng là các tấm tế bào quang điện, đèn LED và các tấm cấp nhiệt; lớp thứ hai gồm các bộ vi xử lý; và lớp thứ ba là hạ tầng thu nạp và truyền dẫn điện đến các hộ dân, trạm sạc cho xe hơi điện.

Ngoài ra nhà sáng chế còn tính đến việc bố trí bên dưới đường Solar Roadways các loại cáp viễn thông và truyền hình, các hệ thống ống thu thập nước mưa. Các rủi ro về động đất cũng đã được kỹ sư Brusaw tính đến với giải pháp sửa chữa đơn giản là chỉ cần thay thế các tấm mặt đường. Trong khi chờ được thay thế, mặt đường có thể tự động hiển thị trên hệ thống tấm LED các hướng dẫn để người đi đường có thể chuyển hướng tránh các đoạn đường đang bị hỏng.

Cấu tạo đường Solar Roadways với ba lớp.

Đến mùa xuân 2013, dự án thí điểm là một bãi đậu xe lát tế bào quang điện đầu tiên đã được nghiệm thu với kết quả ấn tượng. Với thành công của dự án thí điểm, Julie và Scott Brusaw vừa được chính quyền bang Idaho cấp 750.000 USD để phát triển thử nghiệm.

Thử thách cuối cùng mà Julie và Scott Brusaw phải vượt qua chính là giá tế bào quang điện đang còn khá đắt và chi phí để xây dựng con đường Solar Roadways hiện cao gấp ba lần đường trải nhựa. Nhưng hy vọng rằng việc sản xuất tế bào quang điện hàng loạt và ngày càng phổ biến sẽ giúp giảm giá thành, và những con đường mặt trời thông minh trong mơ ước của vợ chồng nhà Brusaw một ngày nào đó sẽ vươn xa.