Xe điện cũng hay đấy, nhưng tại sao chúng ta vẫn chưa có những chiếc xe chạy bằng năng lượng Mặt trời?

[cpsmartyboy]

Không dễ để biến những chiếc xe chạy hoàn toàn bằng năng lượng Mặt trời trở thành hiện thực.

Thị trường năng lượng mặt trời và thị trường xe điện đều đang phát triển nhanh chóng và vì vậy nhiều người kỳ vọng có thể hợp nhất hai công nghệ bằng cách chế tạo ô tô chạy bằng năng lượng mặt trời.
Ý tưởng đó không phải là mới và đã có một số ý tưởng xuất hiện trong nhiều năm qua, nhưng những chiếc xe như vậy vẫn chưa thể thương mại hóa. Tại sao?
Đáng tiếc là không phải mọi ý tưởng thú vị đều có thể trở thành hiện thực. Nhiều ý tưởng ô tô chạy bằng năng lượng mặt trời có thiết kế rất phi thực tế và để tối đa hóa việc phát điện, chúng về cơ bản vẫn cần đến các tấm pin mặt trời lớn đặt trên nóc xe.
Sau các mẫu ý tưởng đầu tiên, các nhà sản xuất xe hơi đã đạt được một số tiến bộ trong việc bổ sung các tấm pin mặt trời vào ôtô mà không ảnh hưởng đến thiết kế. Chẳng hạn như các công ty như Mercedes-Benz đã ra mắt ý tưởng Vision EQXX và Hyundai với chiếc xe hybrid Sonata sử dụng các cell pin năng lượng mặt trời trên nóc xe. Tất nhiên còn rất nhiều hãng xe khác đang nghiên cứu công nghệ này.

Vấn đề với xe điện chạy bằng năng lượng Mặt trời là hiệu suất kém​

Tuy nhiên các tấm pin năng lượng mặt trời trên nóc xe này không cung cấp năng lượng cho toàn bộ hành trình. Nó chỉ góp phần tăng thêm sức mạnh cho xe điện và chúng không hoàn toàn tạo ra được điểm nhấn.
Vào tháng 6/2021, Engineering Explained đã công bố một đoạn video tiết lộ Mặt trời đang tạo ra khoảng 173 ngàn tỷ kW điện trên Trái Đất mỗi giờ nhưng những chiếc xe chạy bằng năng lượng Mặt trời vẫn còn là ý tưởng xa vời và phải rất lâu nữa mới thành hiện thực.
Engineering Explained đã sử dụng Tesla Model 3 để làm ví dụ. Cụ thể nếu nóc xe được trang bị pin Mặt trời, trên thực tế nó sẽ chỉ tạo ra khoảng 1,5 kW điện. Lượng điện này chỉ giúp chiếc xe có thể lái liên tục với tốc độ tối đa 19km/h. Với tốc độ đó, pin sẽ phải mất tới 8,3 ngày (200 giờ) để sạc đầy nếu đậu trong điều kiện ánh nắng mặt trời hoàn hảo.

Vấn đề với năng lượng mặt trời là phần lớn năng lượng bị mất đi trong lúc di chuyển. Ví dụ chỉ 55% năng lượng từ mặt trời truyền đến bề mặt Trái đất, phần còn lại bị mất đi, bị phản xạ hoặc hấp thụ bởi khí quyển.
Một sự mất mát điện năng khác liên quan đến hiệu quả năng lượng trong quá trình vận hành công nghệ pin mặt trời. Đến năm 2022, hiệu suất tấm pin năng lượng mặt trời mới chỉ dao động tối đa từ 20% đến 25%.
Các yếu tố khác như ban đêm, độ bao phủ của mây và độ nghiêng của xích đạo hoặc vị trí địa lý ở cực có thể ảnh hưởng đáng kể đến việc sản xuất điện, phục vụ hoạt động cho xe điện.
Ngoài những yếu tố khách quan không thể thay đổi, chỉ có thể cải tiến công nghệ pin mặt trời là điều có thể thực hiện. Bộ Năng lượng Mỹ giải thích hiệu suất chuyển đổi là phần trăm năng lượng mặt trời chiếu vào một thiết bị và được chuyển đổi thành điện năng sử dụng được.
Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí "Tiến bộ trong quang điện" tiết lộ rằng những cải tiến đáng kể đối với công nghệ đã được thực hiện kể từ năm 1941 khi các tấm pin mặt trời chỉ có hiệu suất năng lượng 1%.
Tuy nhiên các nhà khoa học chỉ ra rằng, cho đến khi đạt được những đột phá đáng kể trong việc chuyển đổi năng lượng Mặt trời, những chiếc ô tô chạy bằng năng lượng mặt trời mới có thể trở thành sự thật.
Nguồn: Slashgear