Ngói quang năng Tesla

(ĐTTD Magazine) Khác với những tấm pin mặt trời truyền thống, ngói quang năng Tesla là giải pháp vừa đảm bảo tạo ra năng lượng hiệu quả và thân thiện môi trường, vừa mang lại vẻ đẹp hoàn mỹ cho ngôi nhà.

Trong những năm gần đây, những tấm pin mặt trời, hay còn gọi là pin quang năng (solar panels) gắn trên phần mái của các ngôi nhà không còn là một hình ảnh quá xa lạ. Về cơ bản, thiết bị này gồm nhiều tế bào quang điện (solar cells) - là phần tử bán dẫn có chứa trên bề mặt một số lượng lớn các cảm biến ánh sáng thực hiện biến đổi năng lượng ánh sáng thành điện năng, nhằm phục vụ nhu cầu sinh hoạt và sản xuất của con người. Dù mang tính thiết thực cao, những tấm pin khi gắn được lên mái nhà thường làm giảm đi tính thẩm mỹ của một ngôi nhà bởi hình dáng đơn điệu và màu sắc thiếu phong phú.

Nhằm giải quyết vấn đề trên, Elon Musk, CEO của Tesla, đã sáng tạo nên ý tưởng về những tấm ngói lợp quang năng có hình dáng và màu sắc tương tự như ngói lợp truyền thống nhưng vẫn đảm bảo tạo ra năng lượng hiệu quả. Ý tưởng này đã được hiện thực hóa và giới thiệu lần đầu hồi tháng 10/2016. Tại phim trường Universal Studios ở Los Angeles, đội ngũ của Tesla đã lắp đặt các tấm ngói quang năng của Tesla lên 4 ngôi nhà và nhanh chóng gây ra những ấn tượng với báo giới cùng khách tham quan.

Dòng sản phẩm Solar Roof của Tesla bao gồm 4 phiên bản: Textured Glass Tile, Slate Glass Tile, Tuscan Glass Tile và Smooth Glass Tile với các màu sắc và đường nét thiết kế đẹp mắt, tương tự như những tấm ngói lợp nhà thông thường. Trong bài giới thiệu sản phẩm của mình, Elon Musk nhấn mạnh: "Ưu tiên quan trọng nhất của chúng tôi là phải tạo nên những tấm ngói lợp quang năng thật sự hoàn mỹ mà chủ nhân ngôi nhà có thể tự hào giới thiệu với những người hàng xóm của mình”.

Tất nhiên, ngói lợp Solar Roof vẫn sẽ được tích hợp bên trong những tế bào quang điện (solar cells) để biến đổi ánh sáng thành điện năng, nhưng ở bên ngoài chúng được phủ thêm một lớp chất liệu đặc biệt giúp tấm ngói thay đổi màu sắc và đường nét tùy theo góc độ quan sát.  Nếu nhìn trực diện, Solar Roof sẽ có màu trong suốt nhưng khi nhìn nghiêng một chút thì nó sẽ trông giống như hình ảnh của đá hay đất nung. Ngoài ra, Solar Roof được chế tạo bằng một kỹ thuật đặc biệt có tên “hydrographic print”, điều này giúp cho mỗi tấm ngói đều có hình dạng riêng biệt, vì thế dù cho 2 ngồi nhà nằm kề nhau sử dụng cùng một kiểu ngói nhưng phần mái của chúng sẽ trông khác nhau. Thêm nữa, chất liệu thạch anh của những tấm ngói còn giúp chúng có độ bền cao hơn rất nhiều so với các loại ngói lợp bằng đá hay đất nung.  "Những viên ngói sẽ không bao giờ bị phá hủy bởi tác động của thời tiết, chúng được hoàn thiện từ chất liệu thạch anh và gần như bất hoại” – CEO Elon Musk khẳng định.

Về hiệu quả hoạt động, Solar Roof hiện có mức hiệu suất tương đương 98% các tấm pin mặt trời truyền thống. Con số này được xem là khá hoàn hảo nếu cân bằng với tính thẩm mỹ mà sản phẩm này đem lại. Tuy nhiên, Tesla nhấn mạnh họ sẽ tiếp tục nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu suất của các tấm ngói bằng cách thiết kế lớp phủ có khả năng lưu trữ ánh sáng bên trong, giảm lượng ánh sáng khuếch tán trở ra bên ngoài.

Ngói lợp Solar Roof là thành phần thứ 3 của hệ sinh thái năng lượng tái tạo mà Tesla đang phát triển, giúp hoàn thiện mô hình về những ngôi nhà trong mơ bao gồm: phần mái lợp ngói tích hợp pin mặt trời, tạo ra nguồn năng lượng được lưu trữ trong những viên pin “khổng lồ” Powerwall để phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người và nạp năng lượng cho xe điện Tesla. Theo dự kiến, những sản phẩm Solar Roof thương mại đầu tiên có thể được cung cấp đến khách hàng tại thị trường Mỹ ngay trong mùa hè năm nay. Việc cung cấp ban đầu sẽ giới hạn cho 1 hoặc 2 phiên bản được đặt hàng nhiều nhất trước khi mở rộng ra đầy đủ cả 4 phiên bản.

Building-Integrated Photovoltaics (BIPV) vs. Building-Applied Photovoltaics (BAPV)

Từ trước khi CEO Elon Musk giới thiệu dòng sản phẩm Tesla Roof, các sản phẩm công nghệ quang điện tích hợp (Building-Integrated Photovoltaics - BIPV) đã thu hút được nhiều sự chú ý của các hãng công nghệ và tổ chức bảo vệ môi trường như một phần của quá trình mở rộng và kết hợp dần dần các thiết bị năng lượng mặt trời vào các công trình xây dựng để tiết kiệm chi phí và tạo nên những “ngôi nhà xanh” bền vững.

Mục tiêu tổng quan của BIPV là thay thế giải pháp truyền thống (Building-Applied Photovoltaics - BAPV) trong đó các các thiết bị quang năng một bổ sung sau khi quá trình xây dựng các công trình hoàn tất. Về lý thuyết, điều này sẽ dẫn đến hiệu quả tiết kiệm đáng kể bằng cách giảm chi phí thi công lắp đặt và loại bỏ sự cần thiết cho các thiết bị riêng biệt. Với BIPV, các thiết bị quang năng trở thành một vật liệu hoặc thành phần xây dựng hiệu quả chứ không phải là một tiện ích bổ sung. Minh họa cho mục tiêu này chính là việc sử dụng Tesla Roof thay vì phải xây dựng phần mái nhà với những tấm ngói, sau đó lắp đặt thêm những tấm pin mặt trời ở phía trên. Trong tương lai, với sự phát triển của khoa học công nghệ, giải pháp BIPV có thể giúp tạo ra những ngôi nhà được hoàn chỉnh toàn bộ bởi các thiết bị quang năng, trong đó những thành phần như mái nhà, cửa kính hay các vách tường đều có khả năng chuyển hóa ánh sáng mặt trời thành điện năng phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt và sản xuất.

Để cập nhật những thông tin mới nhất về Solar Roof  và những sản phẩm công nghệ năng lượng mặt trời khác của Tesla, độc giả có thể truy cập vào trang web: https://www.tesla.com/solar

ĐTTD

Ngói quang năng Tesla