“Ngôi nhà mặt trời”

Ngôi nhà mặt trời của Công ty Tesla-Tesla

Đây không phải là viễn tưởng, mà là tương lai rất gần và thiên tài công nghệ Elon Musk, một trong những người đeo đuổi cuộc chơi này, dường như đã có trong tay đủ mảnh ghép của bức tranh đó với việc ra mắt “tấm ngói mặt trời” Solar Roof hôm 28-10.

Công ty Tesla Motor, nơi Musk đang là CEO, đã có xe hơi chạy điện và Powerwall - một loại “pin dự phòng” treo tường, tự sạc bằng năng lượng mặt trời - có thể cung cấp điện năng cho cả ngôi nhà và giờ là những viên ngói trên mái nhà kiêm tấm pin mặt trời.

Khi mái nhà trở thành nguồn điện năng

Tại buổi giới thiệu Solar Roof, Musk đưa ra sản phẩm mẫu của loại ngói năng lượng mặt trời mà Tesla đang phát triển với bốn kiểu dáng khác nhau: phong cách kiến trúc Tuscan, đá phiến, có hoa văn và ngói trơn. Mỗi viên ngói có cấu tạo ngoài cùng là lớp kính cường lực, kế đó là lớp phim năng lượng mặt trời (solar film) và dưới cùng mới là tấm pin mặt trời (solar cell) - bộ phận chính biến ánh nắng thành điện năng.

Thú vị là nếu đứng từ dưới đất nhìn lên, phần pin mặt trời sẽ ẩn hẳn vào trong tấm ngói, vì thế vẫn đảm bảo tính thẩm mỹ khi sử dụng.

Đây là điều khác biệt so với việc lắp những tấm pin mặt trời xám ngoét lên mái nhà, phá hỏng thiết kế khiến người dùng không ưng ý. Nói cách khác, không thể biết được một ngôi nhà đang lợp ngói thường hay Solar Roof, trừ khi nhìn từ trên cao xuống.

Musk tuyên bố sản phẩm của ông có tuổi thọ 50 năm (so với 20 năm của ngói thông thường) và chịu được mọi loại thời tiết khắc nghiệt.

“Tôi hi vọng đây là tương lai chúng ta đều mong muốn” - Musk nói khi kết thúc bài giới thiệu Solar Roof. Tương lai mà Musk nhắc đến, cũng là sứ mệnh mà thiên tài công nghệ này đặt ra cho Tesla, chính là thúc đẩy quá trình con người “thôi phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch” để sớm chuyển sang một lối sống bền vững hơn.

Để đạt được mục tiêu đó, Musk chỉ rõ ba yếu tố quan trọng: nguồn năng lượng bền vững, các tấm pin lưu trữ điện năng và xe điện. “Những giải pháp này đã tồn tại độc lập và nếu gộp chúng lại với nhau, sức mạnh sẽ còn hơn nữa” - Musk từng tuyên bố. Đây không phải là lời nói suông của thiên tài công nghệ này.

Tại buổi ra mắt hôm 28-10, Musk không nói rõ khi nào Solar Roof mới có trên thị trường và giá cả ra sao (trừ việc khẳng định dùng Solar Roof tuy đắt, nhưng vẫn rẻ hơn dùng ngói phổ thông và trả tiền điện như bình thường).

Nhưng một khi Solar Roof chính thức xuất hiện trên mái nhà người dùng, Musk sẽ hoàn tất bức tranh mà ông mong muốn: chúng ta sẽ sống dưới mái nhà biết chuyển hóa ánh nắng thành điện năng, lưu trữ vào “bức tường năng lượng mặt trời” Powerwall để dùng dần cho mọi thiết bị cả ngày lẫn đêm và trong gara, hay sân nhà là chiếc xe hơi hoàn toàn chạy điện.

Cửa sổ mặt trời -Solar Window Technologies

Cửa sổ và tường nhà phát điện

Ra mắt năm 2015, Powerwall có thể được xem như một loại “sạc dự phòng”, nhưng không chỉ dành cho điện thoại mà có thể đảm bảo điện năng cho cả ngôi nhà.

Được thiết kế như một chiếc hộp (cao 130cm và rộng 86cm), nặng khoảng 90kg, người dùng có thể treo Powerwall lên bất cứ nơi nào trên tường nhà mà không tốn quá nhiều diện tích. Tesla cam kết Powerwall dễ lắp đặt và cực kỳ an toàn do không có phần dây điện lộ ra bên ngoài.

Lớp vỏ của Powerwall cũng chống thấm nước và người dùng hoàn toàn có thể sờ vào mà không sợ điện giật.

Powerwall có thể tích trữ năng lượng từ các tấm pin mặt trời hoặc cả điện từ lưới điện thông thường vào lúc thấp điểm (khi giá rẻ) để xài dần. Khi cúp điện, “bức tường điện” này cũng là nguồn điện dự phòng cực kỳ hữu ích.

Powerwall được đánh giá cao vì các tấm pin mặt trời thông thường chỉ có thể tạo điện năng vào ban ngày, khi phần lớn chúng ta không có ở nhà để sử dụng, cũng như điện giá rẻ thường vào lúc chúng ta đã ngủ.

Thế hệ đầu tiên của Powerwall có hai phiên bản 6,4kWh (dùng cho gia đình, giá 3.000 USD) và 10kWh (dành cho các cơ sở có nhu cầu điện lớn hơn, giá 3.500 USD). Ở Mỹ, mỗi người tiêu thụ trung bình 30kWh mỗi ngày, theo Business Insider.

Powerwall 2.0 có khả năng lưu trữ điện gấp đôi thế hệ đầu, “đủ dùng cho một ngôi nhà bốn phòng ngủ trong một ngày”. Powerwall 2.0 có giá 5.500 USD và khi được kết hợp với Solar Roof, thiết bị này “có thể cung cấp điện vô tận cho ngôi nhà của bạn” - Musk khẳng định.

Vậy còn “cửa sổ mặt trời” thì sao? Solar Window Technologies, một công ty khởi nghiệp ở bang Maryland (Mỹ), đã tạo ra một lớp phủ (coating) đặc biệt lên cửa sổ bằng kính, biến bề mặt này thành tấm pin năng lượng mặt trời.

Lớp phủ này sẽ chuyển đổi ánh nắng mặt trời thành điện năng và nguồn điện này sẽ được hệ thống “dây dẫn vô hình” (kích thước 50 micromet) truyền đến phần mép cửa sổ, nơi nó được kết nối với hệ thống điện của tòa nhà.

“Cửa sổ mặt trời” của Solar Window Technologies sẽ có bề mặt mờ như lớp tráng chống nắng thường thấy ở các tòa nhà cao tầng. Công ty này khẳng định hiệu quả của “cửa sổ mặt trời” cao hơn đến 50 lần so với các tấm pin năng lượng mặt trời thông thường.

Bởi đơn giản “các tấm pin chỉ chiếm một phần nhỏ diện tích trên mái tòa nhà, còn (lớp phủ của chúng tôi) sẽ bao trùm toàn bộ tòa nhà và đón lấy ánh nắng từ mọi góc”. Theo Solar Window Technologies, hệ thống “cửa sổ mặt trời” có thể đáp ứng 30-50% nhu cầu điện năng của một tòa cao ốc.

Pin mặt trời xách tay SolPad Mobile -SunCulture

Và “tất cả trong một”

Sản phẩm Solar Roof của Tesla được giới công nghệ hào hứng đón nhận lẫn bày tỏ hoài nghi. Tác giả David Roberts trên trang VOX tuy thừa nhận “ngói mặt trời” Tesla đẹp về mặt thẩm mỹ nhưng chưa đủ hấp dẫn, bởi Elon Musk không đưa ra được thông tin cụ thể nào về giá cả hay khi nào sản phẩm mới được tung ra thị trường.

Thay vào đó, Roberts cho rằng “còn nhiều thiết bị điện mặt trời khác hay ho hơn nhiều” và nhắc đến “cửa sổ mặt trời” nói trên, kèm một sản phẩm khác có tên gọi SolPad.

SolPad do Công ty SunCulture ra mắt hồi tháng 9, là một bộ “tất cả trong một” gồm tấm pin năng lượng mặt trời gắn trên mái nhà, bộ lưu trữ và cả ứng dụng quản lý điện năng chạy trên thiết bị di động.

Các tấm pin mặt trời của SolPad có thể dễ dàng kết nối với nhau và truyền điện năng chuyển hóa được vào bộ lưu trữ đặt trong nhà. Theo VOX, bộ lưu trữ điện của SolPad cũng dùng công nghệ pin lithium-ion, nhưng không sử dụng chất điện phân dạng lỏng mà là thể rắn, giúp thiết bị này chống cháy tốt hơn và hoạt động bền hơn.

Hệ thống của SolPad cũng tích hợp sẵn bộ biến tần (inverter) thông minh, tự nhận biết khi có cúp điện để chuyển nguồn điện trong nhà sang dùng điện mặt trời.

SunCulture cũng cung cấp cho người dùng ổ cắm nối thông minh SolControl dùng để đo điện năng sử dụng của từng thiết bị. Muốn theo dõi thiết bị nào, người dùng chỉ việc cắm dây cắm của thiết bị đó vào SolControl rồi cắm SolControl vào ổ điện.

Khi đó, ổ cắm nối này sẽ truyền thông tin (bằng kết nối không dây) về thiết bị sang ứng dụng điện thoại để người dùng theo dõi. Nhờ đó chỉ cần ngồi một chỗ, người dùng có thể biết tủ lạnh hay máy điều hòa đang sử dụng bao nhiêu điện và có thể tắt đèn hoặc các thiết bị có dùng SolControl từ xa ngay trên điện thoại.

Ngoài SolPad, SunCulture cũng cung cấp bộ pin mặt trời xách tay SolPad Mobile gọn nhẹ, dễ mang đi trong các buổi dã ngoại hay du lịch. Ngoài lỗ cắm điện thông thường, SolPad Mobile còn có cổng cắm USB để người dùng sạc điện thoại hay các thiết bị điện tử khác.

Ngôi nhà mặt trời 3 trong 1 (Mái nhà + tường + xe điện) Ảnh Reuters

Thay đổi thế giới?

Với những “tay chơi” sừng sỏ như Tesla và mới mẻ như SunCulture và Solar Window Technologies, tác giả Roberts của VOX lạc quan rằng thị trường “ngôi nhà mặt trời” chắc chắn bùng nổ chỉ trong vài năm tới.

“Dù SolPad và Solar Window chưa chắc thành công về mặt thương mại, nhưng tôi tin thị trường rồi cũng sẽ có một sản phẩm khác làm được điều đó” - Roberts viết.

Theo tác giả, khi tấm pin và bộ lưu trữ điện mặt trời ngày càng được cải thiện về mặt thẩm mỹ, thân thiện với người dùng và các công nghệ như lớp phủ cửa sổ có thể chuyển hóa ánh nắng thành điện đã được phát triển, chắc chắn các công ty sẽ nhảy vào tiếp tục nghiên cứu, cải thiện chúng và tìm kiếm thị trường cho dòng sản phẩm mới này.

Năng lượng mặt trời ngày càng rẻ, dễ tiếp cận và thiết bị tạo năng lượng cũng ngày một nhỏ gọn hơn. “Ta sẽ có thêm nhiều sản phẩm mặt trời khác ngoài mái nhà, cửa sổ, đường sá, chỗ đậu xe đến cả vải vóc, lều bạt và balô - Roberts viết - Và rồi những bộ lưu trữ điện như Powerwall cũng ngày một gọn hơn và sẽ còn xuất hiện ở nhiều nơi hơn, thay vì chỉ trong ngôi nhà chúng ta”.

“Có thể Solar Roof của Tesla rốt cuộc cũng không thật sự thành công, nhưng thị trường ngói mặt trời mà hãng đang thúc đẩy, một ngày nào đó, sẽ thay đổi thế giới theo cách Internet đã từng” - Roberts kết luận.■