Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo, sạch và vô tận. Việc tận dụng ánh sáng mặt trời để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác nhau đang ngày càng phổ biến và đa dạng. Bài viết này, PAL Group sẽ giới thiệu tới bạn đọc 8 ứng dụng của năng lượng mặt trời trong cuộc sống hiện đại.
Sản xuất điện năng lượng mặt trời
Sản xuất ra điện năng là một trong những ứng dụng của năng lượng mặt trời nổi bật. Các tấm pin quang điện (solar panel) được lắp đặt trên mái nhà, mặt đất hoặc nổi trên mặt nước hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển hóa thành dòng điện một chiều. Dòng điện này sau đó được đưa qua bộ inverter để chuyển thành dòng điện xoay chiều, cung cấp cho các thiết bị điện trong gia đình, văn phòng, nhà xưởng.
Ngoài hệ thống điện mặt trời phân tán cho các hộ gia đình và doanh nghiệp, năng lượng mặt trời còn được sử dụng để vận hành các nhà máy điện tập trung với công suất lớn. Công nghệ điện mặt trời tập trung (CSP) sử dụng hệ thống gương phản xạ để tập trung ánh sáng mặt trời vào một điểm, tạo ra nhiệt lượng cao để đun sôi nước thành hơi nước và quay tuabin phát điện.
Máy nước nóng năng lượng mặt trời
Bình nước nóng năng lượng mặt trời (solar water heater) là thiết bị sử dụng bức xạ nhiệt từ mặt trời để làm nóng nước. Bình chứa nước được sơn màu đen để tăng khả năng hấp thụ nhiệt và đặt trong hộp kính cách nhiệt. Nước lạnh chảy vào đáy bình, được làm nóng bởi nhiệt mặt trời, và nước nóng sẽ chảy ra ở phía trên.
Ngoài cung cấp nước nóng sinh hoạt cho gia đình, máy nước nóng mặt trời còn được sử dụng ở khách sạn, bệnh viện và làm ấm nước bể bơi. Việc sử dụng năng lượng mặt trời để đun nước có thể tiết kiệm đến 70-90% chi phí điện hoặc gas so với bình nóng lạnh truyền thống. Bên cạnh đó, bình nước nóng mặt trời còn giúp bảo vệ môi trường nhờ giảm phát thải khí CO2. Vì thế ứng dụng của năng lượng mặt trời khá được nhiều người ưa chuộng sử dụng.
Đèn năng lượng mặt trời
Đèn năng lượng mặt trời hay còn gọi là đèn pha LED năng lượng mặt trời là loại đèn tích hợp tấm pin mặt trời để sạc pin vào ban ngày và tự động chiếu sáng vào ban đêm mà không tốn điện. Đèn được thiết kế với khả năng chịu mưa nắng và chống chói tốt, cho ánh sáng dịu nhẹ, đủ rộng để thắp sáng các không gian ngoài trời.
Đèn năng lượng mặt trời thân thiện với môi trường và được dùng rộng rãi để thắp sáng các khu vực như công viên, vườn, sân, cổng, đường phố, bãi đỗ xe. Một số dòng đèn còn có các cảm biến chuyển động để điều khiển độ sáng và chế độ tiết kiệm năng lượng. Việc lắp đặt và bảo dưỡng đèn năng lượng mặt trời cũng rất đơn giản, nhanh chóng. Nó là một trong những ứng dụng của năng lượng mặt trời đơn giản nhưng hiệu quả thiết thực.
Chưng cất nước bằng năng lượng mặt trời
Ở những vùng khô hạn hay miền duyên hải, nguồn nước ngọt bị khan hiếm nên người ta ứng dụng năng lượng mặt trời để chưng cất nước mặn thành nước sạch. Nước mặn được chứa trong bồn chứa nông có tấm kính đậy kín ở trên. Dưới sức nóng của mặt trời, nước sẽ bốc hơi, ngưng tụ trên tấm kính rồi chảy thành các giọt nước tinh khiết.
Phương pháp chưng cất nước này đơn giản, ít tốn kém và hiệu quả cao trong việc xử lý nước bị nhiễm mặn, nhiễm bẩn. Nước thu được từ quá trình chưng cất bằng năng lượng mặt trời đã loại bỏ được phần lớn các tạp chất, ion kim loại nặng và vi sinh vật gây bệnh. Do đó, công nghệ này thích hợp để cung cấp nước sinh hoạt cho người dân vùng sâu vùng xa.
Máy bơm năng lượng mặt trời
Máy bơm năng lượng mặt trời cũng là một trong những ứng dụng của năng lượng mặt trời độc đáo. Nó sử dụng bơm điện DC được nối trực tiếp với các tấm pin quang điện. Ánh sáng mặt trời được chuyển hóa thành điện và vận hành động cơ bơm nước. Hệ thống bơm hoạt động liên tục trong suốt thời gian có ánh nắng mà không cần dùng ắc quy lưu trữ điện.
Máy bơm năng lượng mặt trời đặc biệt hữu ích cho các hộ nông nghiệp, giúp bơm nước từ giếng, sông, hồ lên để tưới tiêu cho cây trồng, vật nuôi. Thiết bị không cần phụ thuộc vào lưới điện hay xăng dầu, thích hợp nhất vào mùa khô khi nhu cầu sử dụng nước tăng cao mà lượng mưa ít. Các ưu điểm của máy bơm năng lượng mặt trời là hoạt động êm, không ồn, không gây ô nhiễm, độ bền cao và chi phí vận hành thấp.
Sấy khô nông sản bằng năng lượng mặt trời
Để bảo quản và kéo dài thời gian sử dụng nông sản như rau củ, hoa quả, hạt cần phải loại bỏ độ ẩm bằng cách sấy khô. Máy sấy năng lượng mặt trời là thiết bị sử dụng tấm thu nhiệt hoặc tấm pin PV cùng quạt gió để làm nóng không khí và thổi đi hơi ẩm trong nông sản. Nhiệt độ và thời gian sấy có thể được điều chỉnh sao cho phù hợp với từng loại thực phẩm.
Ứng dụng của năng lượng mặt trời này vào phương pháp sấy khô không làm mất các chất dinh dưỡng, hạn chế sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc gây hại. Nông sản sau khi sấy khô có mùi vị tự nhiên, màu sắc đẹp mắt và dễ dàng đóng gói, vận chuyển. So với các phương pháp sấy truyền thống như phơi nắng hay sấy nhiệt dùng điện, gas thì sấy bằng năng lượng mặt trời đơn giản, ít tốn kém, hiệu quả cao và thân thiện với môi trường.
Hệ thống sưởi ấm, làm mát và thông gió
Tòa nhà thu nhiệt bức xạ mặt trời có thể làm ấm vào mùa đông và làm mát vào mùa hè. Các tấm thu nhiệt được lắp ở vị trí hướng về phía mặt trời để chuyển hóa bức xạ thành nhiệt năng. Không khí nóng được phân bố đều khắp các phòng vào mùa đông qua hệ thống quạt và đường ống dẫn.
Vào mùa hè, khi lượng nhiệt thu được quá lớn sẽ được chuyển qua bộ tản nhiệt và thoát ra ngoài. Ứng dụng của năng lượng mặt trời này này làm giảm đáng kể nhu cầu tiêu thụ điện hoặc gas để sưởi ấm và điều hòa không khí trong tòa nhà. Ngoài ra, hệ thống thông gió tự nhiên sử dụng các ống khói năng lượng mặt trời còn giúp cải thiện chất lượng không khí và tiết kiệm năng lượng cho các tòa nhà cao tầng.
Nấu ăn bằng năng lượng mặt trời
Năng lượng mặt trời còn được ứng dụng để chế biến thực phẩm và nấu ăn. Lò nướng năng lượng mặt trời có dạng hộp cách nhiệt với nắp đậy bằng kính. Bên trong bộ thu nhiệt được sơn màu đen để hấp thụ nhiều bức xạ mặt trời. Nhiệt độ bên trong lò có thể đạt trên 150°C, đủ để nấu các món ninh, hầm, nướng.
Bếp năng lượng mặt trời kiểu parabol (chảo) sử dụng tấm phản xạ hình cầu lõm để tập trung ánh sáng về một điểm, đun nóng nhanh thức ăn. Những dụng cụ nấu ăn này rất thích hợp cho dã ngoại, picnic hoặc ở những vùng nông thôn chưa có điện lưới. Nấu ăn bằng năng lượng mặt trời không sinh ra khói bụi, an toàn với sức khỏe và bảo vệ môi trường.
Với 8 ứng dụng của năng lượng mặt trời đã, đang và sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hiện đại của chúng ta. Từ việc sản xuất điện, cung cấp nước nóng, chiếu sáng, lọc nước, bơm nước, bảo quản thực phẩm đến sưởi ấm, làm mát và nấu nướng, năng lượng mặt trời mang lại những giải pháp thân thiện với môi trường, tiết kiệm chi phí và góp phần phát triển bền vững. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và cạn kiệt dần các nguồn nhiên liệu hóa thạch, việc nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi năng lượng tái tạo, đặc biệt là năng lượng mặt trời là hướng đi tất yếu trong tương lai. PAL Group hi vọng rằng, mỗi cá nhân và tổ chức hãy chung tay thúc đẩy và sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng vô tận và sạch này, vì lợi ích của chính chúng ta và các thế hệ mai sau.
