Tại sao ôtô không dùng điện mặt trời

[june04]

Ôtô dùng điện mặt trời thường nặng hơn vì có thêm các tấm pin trên nóc, và cần đỗ ở những nơi thoáng đãng, trời có nắng để sạc pin.

"Ôtô dùng điện mặt trời đâu hết rồi?" là bài đăng hôm 11/10 trên website của Viện Kỹ sư điện và điện tử (IEEE), Mỹ. Bài viết nêu rõ những vấn đề khiến dòng xe sử dụng nguồn năng lượng từ thiên nhiên không phổ biến.

Việc hấp thu năng lượng mặt trời trong lúc xe chạy có thể chỉ cung cấp đủ năng lượng để tránh phải dừng lại sạc xe. Nhưng ý tưởng này không được áp dụng rộng rãi.

Toyota từng thử nghiệm nóc xe hấp thu năng lượng mặt trời với tùy chọn 610 USD cho mẫu Prius Prime, nhưng nhận về vẻ thờ ơ từ những người dùng thử, theo MotorTrend. Hãng Lightyear (Hà Lan) đã phá sản, trong khi Sono Motors (Đức) tuyên bố hồi đầu năm nay rằng sẽ dừng dự án sản xuất xe năng lượng mặt trời và chỉ tập trung vào làm một công ty công nghệ năng lượng mặt trời.

Nhưng đó mới chỉ là "nơi bắt đầu của những nỗi đau", theo Miguel Brito - phó giáo sư tại Viện Dom Luiz (Bồ Đào Nha) và là chuyên gia về hạ tầng và công nghệ điện mặt trời. Ôtô hoàn toàn chỉ dùng điện mặt trời là phi thực tế, Brito nói, nhưng xe điện sử dụng thêm các tấm pin trên nóc để dự trữ năng lượng thì có thể là một giải pháp hay. Công nghệ hỗ trợ bằng điện mặt trời cũng có thể giúp giảm áp lực lên lưới điện.

"Thay vì sạc mỗi lần một tuần, bạn có thể sạc vào tuần khác. Có nghĩa cùng một cơ sở hạ tầng nhưng lại có khả năng đáp ứng cho khoảng gấp đôi số xe", theo Brito.

Công nghệ hỗ trợ bằng điện mặt trời đặc biệt nhạy cảm đối với trọng lượng của một chiếc xe, theo Peter Pudney - phó giáo sư về công nghiệp và toán học ứng dụng tại Đai học South Australia. Sự nhạy cảm xảy ra với chính Pudney bởi ông là thành viên của giải đua xe năng lượng mặt trời quy mô toàn cầu Bridgestone World Solar Challenge - sự kiện vẫn thách thức các kỹ sư từ năm 1987 để thiết kế ra những mẫu xe siêu nhẹ đua xuyên sa mạc Australia chỉ bằng năng lượng mặt trời. Cuộc đua năm 2023 vừa diễn ra cuối tháng 10.

"Các tấm pin quang điện sử dụng trên xe năng lượng mặt trời là cùng loại trên các mái nhà, vì không gian giới hạn trên nóc xe, pin với hiệu suất cao nhất thường được chọn", Pudney nói. Vì thế, thay vì tập trung vào việc tăng năng lượng thu được, nên tìm cách giảm năng lượng cần dùng để giúp mọi người đi lại, theo Pudney. "Dùng một cỗ máy 1-2 tấn để dịch chuyển một người nặng 80 kg là rất không hiệu quả", vị phó giáo sư nhận xét.

Ông cũng chỉ ra rằng xe đua bằng năng lượng mặt trời chỉ bằng một phần trọng lượng ôtô thông thường, khoảng 150 kg. Những lựa chọn dịch chuyển khác, như xe đạp điện, thậm chí nhẹ hơn.

Pudney nói rằng các nhà thiết kế xe dùng điện mặt trời sẽ phải cân nhắc hình dạng của các tấm pin. Phần lớn pin được thiết kế với bề mặt phẳng để tối ưu năng lượng thu được, nhưng xe hơi lại được thiết kế với phần nóc vuốt cong để cải thiện tính khí động học.

Nhưng dù có những sự không nhất quán về thiết kế, một phân tích năm 2021 tại hội nghị của IEEE thấy rằng xe điện có thể sạc pin bằng cách sử dụng các tấm pin gắn ở thân xe với hiệu quả 50%.

Mặc cho những hạn chế, Brito vẫn tỏ ra lạc quan về việc sẽ có thêm nhiều xe điện được hỗ trợ bằng năng lượng mặt trời trong ít năm tới. Đang đi mở đường là Sono Motors khi bán công nghệ cho các hãng ôtô. Và công nghệ điện mặt trời dường như sẽ trở thành một tùy chọn trên các mẫu xe đắt tiền.