Hầu hết các phương tiện giao thông hiện nay đều sử dụng các nguồn nhiên liệu hóa thạch như dầu khí, xăng, khí đốt. Tuy nhiên nguồn năng lượng này không tái tạo được, ngày càng khan hiếm và có chi phí khai thác cao. Chưa kể, nhiên liệu hóa thạch còn có tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người.
Trước thực tế đó, các nhà khoa học đã bắt đầu tập trung nghiên cứu và ứng dụng năng lượng mặt trời. Đến nay, loại năng lượng tái tạo này đã được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực trong đời sống, bao gồm ngành sản xuất ô tô.
Năng lượng mặt trời là gì? Tổng quan năng lượng mặt trời
Từ thời cổ đại, con người đã biết cách sử dụng năng lượng từ mặt trời để phục vụ cho cuộc sống sinh tồn như sưởi ấm, làm nóng nước, làm chín thực phẩm... Đây là nguồn năng lượng đầu tiên được con người sử dụng trước khi học cách tạo ra lửa.
Năng lượng mặt trời được tạo ra từ bức xạ và nhiệt của mặt trời. Ngoài ra nguồn năng lượng này còn được hình thành nhờ tài nguyên thứ cấp khác như sức gió và sức sóng, nước và sinh khối.
Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo vô tận và có thể khai thác được. Theo đó, các hệ thống năng lượng mặt trời sử dụng nhiệt khối, các tấm pin mặt trời để hấp thụ nhiệt và bức xạ, chuyển đổi thành nhiệt năng hoặc điện năng để cung cấp theo nhu cầu con người.
Ứng dụng của năng lượng mặt trời trong sản xuất pin ô tô điện
Với ưu điểm thân thiện môi trường và khả năng khai thác vô hạn, nhiều nhà khoa học tại các quốc gia phát triển như Mỹ, Hà Lan và Singapore... đã bắt tay nghiên cứu thành công những chiếc xe điện đầu tiên trên thế giới chạy bằng năng lượng mặt trời.
Để ứng dụng năng lượng này vào sản xuất xe ô tô, đội ngũ chế tạo đã sử dụng những tấm pin quang điện có khả năng hấp thụ nhiệt từ ánh nắng mặt trời. Nhiệt năng sau khi được hấp thụ qua tấm pin được chuyển hóa thành điện năng, sạc vào bộ lưu trữ năng lượng nhằm cung cấp năng lượng giúp xe vận hành.
Xe năng lượng mặt trời sử dụng động cơ điện chuyển hóa từ quang năng, do đó quá trình vận hành không phát thải, không gây ô nhiễm môi trường. Trong khi xe sử dụng nhiên liệu hóa thạch có chi phí vận hành cao thì ô tô chạy bằng năng lượng mặt trời lại tiết kiệm năng lượng hiệu quả.
Mặc dù năng lượng từ mặt trời là vô tận và "miễn phí", nhưng để ứng dụng chúng vào sản xuất xe ô tô điện lại là cả một vấn đề. Trung bình một chiếc xe ô tô chạy hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời sẽ có giá dao động từ 25.900 đến 46.900 USD (tương đương từ 550 triệu đến 1,2 tỷ đồng). Chưa kể, các thiết bị lưu trữ và chuyển hóa năng lượng như tấm pin quang điện và pin lưu trữ cũng có chi phí không hề rẻ.
Bên cạnh đó, xe chạy bằng năng lượng
mặt trời đòi hỏi ánh sáng mặt trời chiếu trực tiếp hoặc pin lưu trữ. Do
đó, trong điều kiện không thuận lợi như trời mưa hoặc ban đêm, xe gặp
nhiều khó khăn trong vận hành.
Mặc dù chưa thật sự phổ biến do
còn nhiều bất cập trong sản xuất và vận hành nhưng xe ô tô năng lượng
mặt trời vẫn được xem là giải pháp cho tương lai của ngành công nghiệp
sản xuất ô tô thân thiện với môi trường.
Ngoài sản xuất ô tô năng lượng mặt trời, ứng dụng của năng lượng này cũng được sử dụng để sạc pin cho xe điện. Thực tế, năng lượng mặt trời không tương thích để sạc trực tiếp cho pin ô tô điện mà cần thêm bộ biến tần mới có thể sạc.
Ứng dụng năng lượng mặt trời trong ngành sản xuất ô tô chỉ mới được nghiên cứu và phát triển tại một số nước tiên tiến. Việt Nam với tài nguyên năng lượng mặt trời dồi dào được đánh giá là có tiềm năng phát triển ứng dụng này trong tương lai.
: