Các nhà nghiên cứu tại Saudi Arabia đã tạo ra một thiết bị mới có thể thu thập nước trong khí quyển để làm mát các tấm pin mặt trời mà không cần sử dụng điện. Công nghệ mới giảm chi phí vận hành, tăng gấp đôi tỷ lệ thu thập nước ở các vùng khô cằn.

Năng lượng mặt trời hiện chiếm hơn 80% sản lượng năng lượng tái tạo của Saudi Arabia. Quốc gia này còn xuất khẩu năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, có một nghịch lý là các tấm pin mặt trời có nguy cơ nóng, cháy nổ do hoạt động mạnh. Do đó, các tấm pin mặt trời cần phải lắp thêm hệ thống làm mát chạy bằng nguồn điện.

Một nhóm nghiên cứu quốc tế, do Giáo sư Qiaoqiang Gan đứng đầu, đã thiết kế một giải pháp tiềm năng. Thiết bị mới không cần điện, chỉ sử dụng trọng lực để chiết xuất nước từ không khí và dựa vào các vật liệu rẻ tiền, sẵn có.

Ngoài việc giữ cho các tấm pin mặt trời và các công nghệ bán dẫn khác mát mẻ, nước có thể được tái sử dụng để tưới tiêu, giặt giũ, làm mát các tòa nhà lắp đặt tấm pin mặt trời và các ứng dụng khác. Các nhà khoa học ước tính, khí quyển chứa lượng nước nhiều gấp 6 lần so với tổng lượng nước ngọt trong các con sông cộng lại.

Giáo sư Gan cho biết, có thể thu thập lượng nước từ khí quyển. Tại quốc gia khô cằn như Saudi Arabia, cần có thêm nguồn điện để chạy thiết bị thu thập nước. Đây là rào cản ở những khu vực nông thôn, thiếu điện, những tấm pin mặt trời khó có thể hoạt động được.

Giáo sư Dan Daniel và Shakeel Ahmad trong nhóm của Gan, phát hiện rằng bằng cách thêm lớp phủ bôi trơn là hỗn hợp của polyme và dầu silicon, họ có thể thu thập được nhiều nước hơn dựa vào trọng lực.

Thiết bị mới không cần điện, chỉ sử dụng trọng lực để chiết xuất nước từ không khí và dựa vào các vật liệu rẻ tiền, sẵn có để làm mát tấm pin điện mặt trời. Ảnh minh họa

Giáo sư Ahmad cho hay, các giọt nước trong khí quyển có xu hướng bám chặt vào bề mặt, do đó phải thu thập nhưng tụ chủ động. Lớp phủ của nhóm nghiên cứu đã loại bỏ tình trạng bám chặt, thu thập nước thụ động. Hệ thống này hoạt động hoàn toàn dựa trên cơ chế làm mát bức xạ thụ động nên không tiêu thụ bất kỳ điện năng nào.

Thiết bị mới đã được thử nghiệm 6 lần trong khoảng thời gian một năm trong điều kiện tự nhiên tại thị trấn Thuwal, cách Jeddah khoảng 100km về phía Bắc và có thể thu được gần gấp đôi nước so với các công nghệ khác.

Theo các chuyên gia, hệ thống không tiêu thụ bất kỳ điện năng nào, giúp tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra, hệ thống không phụ thuộc vào bất kỳ bộ phận cơ học nào như máy nén hoặc quạt, giúp giảm chi phí bảo trì so với các hệ thống truyền thống, giúp tiết kiệm hơn nữa.

Đề cập tới lĩnh vực điện mặt trời, những năm gần đây, Việt Nam chú trọng triển khai và đạt được kết quả bước đầu, đóng góp quan trọng vào đảm bảo an ninh năng lượng và mục tiêu giảm phát thải khí nhà kính.

Đảng và Nhà nước đã quan tâm đến việc phát triển năng lượng tái tạo (NLTT), trong đó có chính sách phát triển năng lượng mặt trời. Nghị quyết Đại hội IX của Đảng xác định: “Ưu tiên phát triển các nguồn năng lượng mới và NLTT như điện mặt trời, thủy điện… Nghiên cứu phát triển các dạng năng lượng mới và tái tạo, đáp ứng cho nhu cầu sử dụng năng lượng, đặc biệt đối với hải đảo, vùng sâu, vùng xa”.

Chính phủ có chủ trương phát triển năng lượng sạch, NLTT để bổ sung năng lượng quốc gia; đồng thời, hợp tác quốc tế, huy động nguồn lực khai thác và sử dụng NLTT, lồng ghép chương trình phát triển NLTT với các chương trình phát triển kinh tế - xã hội khác.

Để đưa chính sách vào cuộc sống, Chính phủ, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành các văn bản về phát triển nguồn năng lượng điện mặt trời, trong đó điển hình như: Quyết định số 2068/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược phát triển năng lượng tái tạo của Việt Nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050.

Chiến lược này khuyến khích phát triển và sử dụng năng lượng mới, có cơ chế hỗ trợ tài chính cho nghiên cứu sản xuất thử nghiệm và xây dựng mô hình thí điểm NLTT, miễn giảm thuế nhập khẩu, thuế sản xuất và lưu thông máy móc, thiết bị, phụ tùng phục vụ phát triển NLTT. Đồng thời, Chiến lược nêu quan điểm phát triển đồng bộ và hợp lý hệ thống năng lượng bao gồm điện, dầu, khí, than năng lượng mới và tái tạo; trong đó quan tâm phát triển năng lượng sạch, năng lượng mới và tái tạo.

Mặc dù, NLTT trong đó có điện mặt trời ở Việt Nam đã phát triển khá nhanh, nhưng một số ý kiến cho rằng, quy mô điện mặt trời ở nước ta chưa phản ánh hết tiềm năng, lợi thế từ thiên nhiên. Để tận dụng lợi thế, tiềm năng đó, cần có nhiều cơ chế và chính sách hỗ trợ các doanh nghiệp, đơn vị đầu tư vào lĩnh vực điện mặt trời.

Hệ thống tiêu chuẩn quốc gia trong lĩnh vực điện mặt trời

Tính đến hết năm 2019 có khoảng 1000 tiêu chuẩn trong lĩnh vực điện và điện tử, trong đó có 19 tiêu chuẩn về hệ thống điện mặt trời. Các tiêu chuẩn quốc gia về điện mặt trời phần lớn được xây dựng trên cơ sở chấp nhận tiêu chuẩn quốc tế IEC (Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế) nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các doanh nghiệp, nhà quản lý, tổ chức thử nghiệm, tổ chức chứng nhận có thể thừa nhận lẫn nhau kết quả thử nghiệm cũng như chứng chỉ chứng nhận.

Việc biên soạn các tiêu chuẩn này được thực hiện chính bởi Ban kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E13 Năng lượng Tái tạo. Tiêu chuẩn quốc gia về tấm pin mặt trời hiện nay đã có bộ tiêu chuẩn về an toàn điện của tấm pin TCVN 12232 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận tiêu chuẩn quốc tế IEC 61730, bộ tiêu chuẩn về đánh giá chất lượng thiết kế của tấm pin TCVN 6781 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận tiêu chuẩn quốc tế IEC 61215.

Bên cạnh đó còn có các tiêu chuẩn đối với thành phần của hệ thống pin mặt trời như bộ TCVN 12231 về an toàn của bộ nghịch lưu inverter được xây dựng trên cơ sở chấp nhận tiêu chuẩn quốc tế IEC 62109 và các TCVN cho hộp kết nối, cáp điện, v.v…

Ngoài các tiêu chuẩn quốc gia đã được công bố nêu trên, vẫn cần thiết phải bổ sung thêm các tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng và tái chế pin mặt trời cũng như có các biện pháp quản lý chất lượng, nâng cao năng lực thử nghiệm, chứng nhận, công nhận nhằm đảm bảo các yêu cầu quản lý nhà nước về chất lượng sản phẩm đồng thời góp phần bảo vệ môi trường.