Trong lúc bài toán "làm sao vừa phát triển điện mặt trời vừa giữ đất nông nghiệp" đang khiến nhiều nước "đau đầu", thì các nhà khoa học Việt Nam mình đã "chơi lớn" với một giải pháp siêu đỉnh luôn nè!
Hiện giờ thế giới đang "chạy đua" mở rộng các "cánh đồng pin" mặt trời, nhưng lại đụng phải vấn đề thiếu đất trầm trọng. Từ đó, mô hình điện-nông (agrivoltaics) đã ra đời và được nhiều quốc gia áp dụng. Ý tưởng nghe có vẻ ez: lắp pin mặt trời trên ruộng, vừa phát điện vừa trồng trọt. Nhưng mà, các nhà khoa học Việt Nam lại chọn đi theo một con đường khác biệt hẳn!
Cụ thể là sao? PGS.TS. Trần Quốc Tiến cùng team thuộc Viện Khoa học vật liệu (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam), kết hợp với Đại học Myongji (Hàn Quốc), đã phát triển mô hình hệ thống điện nông hội tụ cao tách phổ (RSSCA - nghe tên đã thấy "pro" rồi đúng không nào ). Đây là hướng tiếp cận mới toanh, cho phép "chia nhau" ánh sáng mặt trời một cách thông minh: phần ánh sáng đỏ – thứ cây cần để quang hợp – được dẫn xuống cho cây trồng thoải mái "ăn", còn phần còn lại thì được dùng để phát điện với hiệu suất cực đỉnh!
Điểm "hack não" của công nghệ này nằm ở chỗ "tách phổ" ánh sáng ngay từ đầu. Thay vì để cây trồng nhận ánh sáng lung tung như các mô hình khác, hệ thống RSSCA chủ động giữ lại những dải phổ "vip" nhất cho cây sinh trưởng, đặc biệt là với cây lúa – cây lương thực "trụ cột" của Việt Nam mình. Còn những phần ánh sáng cây không cần? Chúng sẽ được hội tụ vào các pin mặt trời đa tiếp giáp, giúp tăng mạnh hiệu suất chuyển đổi năng lượng. Nghe mà "mê" luôn!
Kết quả mô phỏng khiến ai cũng phải "wow": tại Hà Nội và TP.HCM, lượng ánh sáng cây lúa nhận được dưới hệ thống này vẫn đạt, thậm chí vượt cả ngưỡng tối ưu cho sinh trưởng theo chỉ số DLI. Trong khi đó, hiệu suất chuyển đổi quang-điện đạt tới 31,2% – cao hơn hẳn mức khoảng 20% của các hệ pin truyền thống. Điểm đáng chú ý nhất là sản lượng điện tính toán có thể cao gấp 3-5 lần trong cùng điều kiện. Nghe xong chỉ muốn nói: "Đỉnh của chóp!"
Không chỉ "xịn" về mặt kỹ thuật, RSSCA còn có điểm cộng lớn là được "thiết kế theo cây trồng". Đây là sự khác biệt căn bản so với nhiều mô hình điện-nông trên thế giới, vốn chủ yếu áp dụng chung chung cho các loại cây chịu bóng hoặc trồng trong nhà kính. Việc tối ưu riêng cho cây lúa – loại cây cần cường độ và phổ ánh sáng đặc thù – mở ra khả năng ứng dụng thực tế siêu cao tại Việt Nam và các quốc gia nhiệt đới.
Theo PGS.TS. Trần Quốc Tiến, Việt Nam có lợi thế "trời cho" về bức xạ mặt trời ổn định, đồng thời lại là quốc gia nông nghiệp. Nếu giải được bài toán "điện-đất", hiệu quả mang lại sẽ không chỉ dừng ở kinh tế mà còn liên quan đến an ninh năng lượng và môi trường. Mô hình điện-nông, vì vậy, có thể trở thành hướng đi chiến lược "xịn sò" thay vì chỉ là giải pháp kỹ thuật lẻ tẻ.
Thực tế thì hệ thống RSSCA hoạt động đặc biệt "mượt" trong điều kiện nhiệt đới và cận nhiệt đới – nơi ánh sáng trực tiếp dồi dào. Đây chính là lợi thế tự nhiên của Việt Nam mình đó! Ngược lại, ở các khu vực ôn đới với ánh sáng yếu hơn, hiệu suất có thể giảm, cho thấy còn nhiều dư địa để nghiên cứu thêm, như tích hợp thu nhận ánh sáng khuếch tán hoặc phát triển các cấu hình lai.
Không chỉ "nằm trên giấy", mô hình này còn được kỳ vọng có thể triển khai tại các trang trại, trạm nghiên cứu thực nghiệm, cũng như các khu vực vùng sâu, vùng xa hoặc hải đảo – nơi đất đai hạn chế và điện lưới chưa ổn định. Khi đó, một hệ thống "2 trong 1" vừa tạo điện vừa phục vụ sản xuất nông nghiệp sẽ mang lại giá trị thiết thực "không tưởng"!
Nguồn: soha.vn