Trời nhiều mây luôn là một trở ngại lớn đối với các tấm pin mặt trời. Nhưng một cải tiến mới đây có thể chuyển đổi tia UV thành năng lượng ngay cả khi mặt trời không chiếu sáng.
Carvey Ehren Maigue.
Khi nói đến năng lượng tái tạo, các tấm pin mặt trời là một trong những giải pháp rất tốt. Hiệu quả của chúng đã được cải thiện và chi phí đã giảm xuống mức khả thi để chuyển đổi toàn bộ ngôi nhà ở Mỹ sang sử dụng năng lượng mặt trời, giúp tiết kiệm tiền điện.
Nhưng sự bất thường của bầu trời là một trong những thách thức lớn đối với nguồn năng lượng tái tạo có giá trị này. Mặc dù chúng ta không thể kiểm soát độ che phủ của mây, nhưng một phát minh mới đã tìm ra cách để giải quyết sự thiếu ổn định của năng lượng mặt trời bằng cách thu thập tia cực tím không nhìn thấy, loại tia xuất hiện bất kể thời tiết nào. Nó có thể sớm biến cửa sổ và tường của các tòa nhà thành một nguồn điện mới dồi dào.
Ý tưởng này có tên gọi là AuREUS (viết tắt của Aurora Renewable Energy and UV Sequestration), và nó được phát minh bởi Carvey Ehren Maigue, một sinh viên kỹ thuật điện ở Philippines.
Nó liên quan đến sự kết hợp của các hạt phát quang hữu cơ hấp thụ ánh sáng UV, sau đó chuyển hóa thành ánh sáng nhìn thấy. Một lớp phim năng lượng mặt trời sau đó chuyển đổi ánh sáng nhìn thấy đó thành năng lượng.
Maigue nói: “Nó tương tự như cách chúng ta hít vào oxy và thở ra carbon dioxide. Tấm phim tiếp nhận ánh sáng cực tím, và sau một thời gian, tấm phim này sẽ biến nó thành ánh sáng nhìn thấy được.”
Được sản xuất dưới dạng nhựa tương tự như chất được sử dụng cho kính chống đạn, công nghệ thu sáng này có thể được sử dụng để chế tạo cửa sổ, tường hoặc bất kỳ phần ngoại thất nào khác của tòa nhà, đưa mảng năng lượng mặt trời trên mái nhà truyền thống lên một tầm cao mới.
Sáng chế này đã được chọn là sản phẩm chiến thắng Giải thưởng Bền vững James Dyson đầu tiên, đi kèm với giải thưởng trị giá 35.000 USD.
Maigue đã phát triển AuREUS bằng cách biến chất thải từ cây trồng và trái cây thành vật liệu phát quang có thể chuyển đổi tia UV. Trộn hỗn hợp này với một loại nhựa và lót nó bằng một tấm phim năng lượng mặt trời, anh đã tạo ra những tấm kính giống như thủy tinh có thể tạo ra một lượng điện đáng kinh ngạc.
Nguyên mẫu của anh ấy là một tấm kính dài 90×60 cm mà anh ấy đã lắp đặt trên cửa sổ trong căn hộ của mình. Với màu xanh chanh pha màu nhưng trong suốt, tấm kính này có thể tạo ra đủ công suất mỗi ngày để sạc hai điện thoại. Anh nói, nếu được mở rộng quy mô, những tấm pin này có thể cho phép các tòa nhà tự sản xuất điện.
Maigue cho biết tính linh hoạt của vật liệu này sẽ cho phép các nhà thiết kế tích hợp nó với hầu hết mọi thiết kế. Anh nói: “Chúng ta có thể tạo ra các tấm cong, hình dạng phức tạp hơn cho các bức tường hoặc thiết kế mà họ muốn mà không bị giảm hiệu quả. Đó là một trong những cách các kiến trúc sư và kỹ sư có thể thể hiện bản thân và tính nghệ thuật nhiều hơn”.
Theo Tom Crawford, giám đốc toàn cầu về tính bền vững của Dyson và một trong những giám khảo của Giải thưởng Bền vững James Dyson, AuREUS nổi bật trong số khoảng 1.800 người tham gia vì nó có tiềm năng thương mại rõ ràng để giải quyết một thách thức toàn cầu.
Crawford nói: “Tôi nghĩ rằng nó sẽ đem lại thay đổi lớn cho lĩnh vực này. Tôi mong đợi các công ty năng lượng mặt trời sẽ gõ cửa nhà anh ấy.”
Maigue cho biết bước tiếp theo là tạo ra một dự án thử nghiệm để sử dụng các tấm pin ở quy mô lớn hơn. Cơ sở lắp đặt quy mô đầu tiên sẽ là tại một phòng khám y tế nhỏ trên hòn đảo xa xôi Jomalig, cách đất liền Philippines 4 giờ đi thuyền.
Một trong những người bạn của Maigue là bác sĩ của hòn đảo và phòng khám thường bị mất điện khi có bão. Maigue cho biết: “Tác động của nó là cho phép cơ sở hạ tầng quan trọng như trạm y tế hoạt động ngay cả khi không có điện trên đảo.”
Anh ấy cũng hy vọng công nghệ này có thể được sử dụng trong nhiều loại sản phẩm hơn. Ví dụ, nhựa có thể được sử dụng cho những sợi chỉ. Maigue cho biết loại nhựa này có thể được sử dụng để tạo ra các loại vải tạo ra năng lượng.
Anh tin rằng việc sử dụng năng lượng mặt trời từ các trang trại năng lượng mặt trời quy mô lớn và các tấm pin trên mái nhà và lắp nó trên cửa sổ của mọi người, trên tường hoặc thậm chí trên quần áo của họ có thể là một cách để nhiều người hiểu hơn về tiềm năng của năng lượng tái tạo.
Maigue nói: “Nếu chúng ta có thể dân chủ hóa năng lượng tái tạo, chúng ta có thể mang nó đến gần con người hơn cả về mặt vật lý cũng như về mặt tâm lý. Nó sẽ cho họ cảm giác được tiếp cận với nguồn năng lượng này, rằng họ đang ở gần nó hơn, rằng họ không cần phải là những tổ chức lớn có khả năng thu hoạch năng lượng mặt trời với những mái nhà của họ.”
