Pin mặt trời nổi trên mặt nước

Solaris Synergy – một công ty của Isarel đã thiết kế lưới năng lượng mặt trời có thể nổi trên mặt nước, giảm chi phí sản xuất năng lượng và ngăn ngừa tình trạng nước bay hơi.

Sản xuất năng lượng từ mặt trời sẽ còn thiết thực hơn nếu không gặp phải 2 vấn đề sau: một là chi phí cho vật liệu silicon nhằm biến đổi ánh sáng thành điện năng, hai là nhu cầu diện tích đất lớn cho những cánh đồng mặt trời.

Bằng cách giải quyết cả 2 vấn đề này, đồng thời đạt được những hiệu quả không ngờ, Solar Synergy đã giành vị trí số 1 trong cuộc thi ý tưởng công nghệ Isarel mở rộng IDEAS tại Viện kinh tế và môi trường thuộc Đại học Tel Aviv tháng 11 vừa qua. Những nhà tài trợ của cuộc thi quốc tế này muốn tìm kiếm, tài trợ và thúc đẩy phát triển các ý tưởng liên quan tới khủng hoảng kinh tế, môi trường và năng lượng.

Tại trụ sở chính của Solaris ở khu công nghiệp Har Hotzyim, Jerusalem, ông Yossi Fisher, đồng sáng lập và CEO của hãng này cho biết mỗi phần nhỏ của hệ thống quang điện tập trung nổi trên mặt nước (F-CPV module) giống như đồ chơi Lego, chúng được bao phủ bởi một tấm phim tráng gương có hình cong, có thể thu ánh sáng thành một đường mỏng. Bề mặt của thiết bị chỉ cần 5% silicon, do đó, có thể giảm được chi phí đắt đỏ của loại vật liệu này.

Phát biểu với ISRAEL21c, Fisher cho biết “Bởi chúng tôi không sử dụng nhiều silicon, nên chúng tôi có đủ tiền chi trả cho gương và các vật liệu khác mà vẫn đảm bảo giá thành vừa túi tiền”. Thêm vào đó, bởi việc sản xuất silicon thải ra các chất gây ô nhiễm vào không khí, nên sử dụng ít đi cũng là một biện pháp bảo vệ môi trường.

Không tốn diện tích

Để không gặp phải nhu cầu về đất đai, Solaris đã đưa những thiết kế của mình xuống dưới nước. Được sản xuất từ  sợi thủy tinh và chất dẻo siêu nhẹ , một mạng lưới được kết nối từ các phần nhỏ có thể nổi trên mặt nước sạch, nước mặn hoặc nước thải. Bên cạnh đó, tấm pin mặt trời trên mặt nước này còn nhân đôi lợi ích khi nó trở thành bề mặt của hồ chứa nước thoát khí, giảm đáng kể sự bay hơi, ngăn chặn sự phát triển của tảo và các sinh vật hữu cơ.

Để giữ cho các tia sáng mặt trời hội tụ lại trong silicon, lưới này xoay dần dần theo sự di chuyển của mặt trời trong cả ngày. Có một động cơ nhỏ cung cấp năng lượng cho vòng xoay để tránh sức cản của nước. Những quy tắc theo dấu mặt trời phức tạp được sử dụng làm công cụ hướng dẫn thiết bị kiểm soát từ xa. Một ăng ten gửi tất cả dữ liệu từ máy kiểm soát, qua sóng di dộng, tới máy chủ trung tâm và cảnh báo cho nhóm kỹ thuật các vấn đề có thể xảy ra.

Phù hợp với nhiều vị trí

Một mạng lưới F-CPV sản xuất 200 kilowatt và có thể tùy chỉnh để phù hợp với bất cứ mặt nước nào, dù là hồ hay bồn nước.

Ông Fisher cho biết: “Trên thế giới, có một số lượng lớn các loại hồ nước nằm trong đất liền và rất nhiều trong số đó nằm ở những vị trí có các thiết bị chắn ánh sáng mặt trời tốt”. Hệ thống này hoạt động tốt nhất ở những vùng có ánh sáng mạnh như Châu Phi, châu Á, Australia, các nước Địa Trung Hải, vùng Nam Mỹ, Trung Mỹ, và phía nam Bắc Mỹ.

Thả nổi lưới này trên khoảng hơn 400 hồ nước thải tái chế của Israel có thể cho phép quốc gia này nghĩ tới mục tiêu sản xuất 10 đến 20% năng lượng từ nguồn tái tạo tới năm 2020.

Địa hình nước cho F-CPV một thuận lợi khác nữa khi thông qua một công nghệ đã được cấp bằng sáng chế, ở đó sử dụng chất lỏng bên trong để giữ silicon luôn ở nhiệt độ thấp. Silicon càng lạnh thì hiệu quả biến đổi ánh sáng thành điện năng của nó càng cao. Điều này cũng là vấn đề đối với những người sản xuất pin mặt trời truyền thống.

Fisher nói: “Trên thế giới hiện nay, chúng tôi là những người duy nhất có silicon lạnh, và hiệu quả sản xuất năng lượng nhờ vậy mà cao hơn thông thường 20%”.

Bước phát triển năm 2011

Công ty này đang thực hiện bản thiết kế đầu tiên trên mái nhà của trụ sở công ty mình và sẽ tiến hành lắp đặt theo khuôn khổ dự án thử nghiệm năm 2011, dưới sự bảo trợ của Mekorot – cơ quan quản lí nguồn nước của Israel. Kế hoạch lắp đặt thử nghiệm lần 2 tại một hồ nước gần Marseilles, hợp tác cùng công ty điện lực Pháp sẽ được hỗ trợ một phần bởi liên minh dự án nghiên cứu và phát triển Isael – châu Âu Eureka.

Sự chú ý đối với phát minh mới này của Solaris đóng vai trò như một bệ phóng thiết thực cho một doanh nghiệp mới bước chân vào lĩnh vực công nghệ sạch. Nó đã dành vị trí thứ 4 chung cuộc trong vòng thi quốc tế, nơi mà các công ty từ hơn 20 nước trên thế giới cạnh tranh nhau để dành những dịch vụ khởi đầu trị giá 100,000 đôla.

Fisher vốn là một chuyên gia điện quang học đã từng làm việc tại Intel, cũng là người sáng lập một vài hoạt động kinh doanh trước khi Solaris Synergy ra đời. Theo dự đoán của ông, những đối tác - tập đoàn lớn liên quan tới Cleantech có thể sẽ muốn hợp tác với công ty ông.

Ông nói: “Israel là một nơi thuận lợi để thực hiện những ý tưởng”. Solaris được thành lập với 300 nghìn đôla đầu tư tư nhân và hai nguồn vốn nghiên cứu và phát triển của Bộ cơ sở hạ tầng quốc gia. “Chúng tôi có cơ sở vật chất công nghiệp tốt, những con người tài năng và sự hỗ trợ về mặt nghiên cứu và phát triển thị trường từ phía chính phủ. Nhưng khi bạn qua được bước nghiên cứu và phát triển, nếu muốn thành công, bạn phải hợp tác với một tập đoàn lớn nào đó. Và thật không may, ở Israel không có nhiều tập đoàn như thế”.

Lê My (theo israel21c.org)