Nhà kính năng lượng mặt trời tự sản xuất điện trồng rau

Nhà kính năng lượng mặt trời đột phá đang được thử nghiệm tại Barcelona, Tây Ban Nha, mở ra một giải pháp bền vững cho thách thức toàn cầu về an ninh lương thực và năng lượng sạch. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu diễn biến phức tạp và mục tiêu giảm phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 của EU, nhu cầu về các mô hình sản xuất xanh ngày càng cấp thiết. Công trình hai tầng rộng 12m2 này không chỉ tự sản xuất điện để vận hành hệ thống trồng cây mà còn được xây dựng từ vật liệu thân thiện với môi trường, chứng minh rằng con người hoàn toàn có thể cung cấp các nhu cầu cơ bản một cách hiệu quả và bền vững.

Các nhà nghiên cứu xây nhà kính thử nghiệm hai tầng rộng 12 m2, có thể tự sản xuất năng lượng để trồng cây.

Tại Công viên Tự nhiên Serra de Collserola, Barcelona, Tây Ban Nha, kiến trúc sư Vicente Guallart, Daniel Ibanez cùng các sinh viên của Viện Kiến trúc Tiên tiến Catalonia (IAAC) đã thiết kế một nguyên mẫu nhà kính năng lượng mặt trời tiên tiến. Mục tiêu của dự án là tự sản xuất năng lượng và thực phẩm, đồng thời loại bỏ hoàn toàn khí thải nhà kính, hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng 0 của Liên minh châu Âu (EU) vào năm 2050. Công trình này là một minh chứng rõ ràng cho tiềm năng của kiến trúc bền vững trong việc đáp ứng các nhu cầu cơ bản của con người một cách “xanh” hơn. Nguyên mẫu nhà kính rộng 12 m2, gồm hai tầng, được hoàn thiện trong hai tháng và được báo cáo bởi Interesting Engineering.

Để xây dựng, nhóm nghiên cứu đã sử dụng gỗ thông Aleppo được nghiền nhỏ, sấy khô và ép thành các tấm. Thiết kế mái nhà bằng kính cho phép thực vật hấp thụ tối đa ánh sáng mặt trời, trong khi các tấm pin mặt trời nửa trong suốt được tích hợp theo kiểu kẻ ca-rô, tạo ra năng lượng cung cấp cho toàn bộ hệ thống. Các cửa sổ phía trước và phía sau nhà kính cũng được bố trí khoa học để tối ưu hóa khả năng thông gió tự nhiên.

Hệ thống bên trong nhà kính được tối ưu hóa cho việc trồng trọt hiệu quả. Các cây non sẽ nảy mầm và phát triển ở tầng một, sau đó được chuyển lên tầng trên để tiếp tục quá trình sinh trưởng. Hệ thống đèn LED và cực tím chuyên dụng hỗ trợ việc trồng rau đô thị như xà lách, cà chua và cà tím, ngay cả trong điều kiện thiếu sáng hoặc vào ban đêm. Đặc biệt, một hệ thống tưới tiêu thông minh, bao gồm bể chứa, dòng chất dinh dưỡng và ống dẫn, cung cấp dưỡng chất trực tiếp đến từng cây trồng, giúp đẩy nhanh tốc độ phát triển. Toàn bộ đèn LED và hệ thống tưới tiêu đều được cấp điện từ các tấm pin mặt trời, và đáng chú ý là nhà kính chỉ tiêu thụ khoảng 50% tổng năng lượng tự tạo ra, cho thấy hiệu quả vượt trội trong việc quản lý năng lượng.

Trong tương lai, phiên bản thực tế của Nhà kính Năng lượng mặt trời được kỳ vọng sẽ có diện tích khoảng 150 m2 và cao 8,8 m, lớn gấp 10 lần so với nguyên mẫu thử nghiệm. Tầm nhìn của Guallart là xây dựng những cộng đồng có thể tự chủ về thực phẩm và sản xuất năng lượng tái tạo. Mô hình này cũng có thể dễ dàng tích hợp trên nóc các tòa nhà hiện có, góp phần tiết kiệm không gian và thúc đẩy nông nghiệp đô thị. Guallart khẳng định: “Nếu muốn sản xuất thực phẩm và năng lượng ngay tại thành phố của mình, chúng ta hoàn toàn có thể làm được. Điều duy nhất chúng ta cần thực hiện là điều chỉnh các tòa nhà hoặc làm cho chúng tập trung vào mục đích này.”

Xem thêm:

• Ngày càng nhiều gia đình, doanh nghiệp lắp pin năng lượng mặt trời trên mái nhà tại miền Nam
• Tạo ra nước sạch trên sa mạc nhờ những tấm pin mặt trời
• Giải pháp tài chính và kỹ thuật cho điện mặt trời áp mái
• Mang ánh sáng điện mặt trời lên vùng cao

Nguồn: Vnexpress (Theo Interesting Engineering)

Câu hỏi thường gặp về nhà kính năng lượng mặt trời:

Nhà kính năng lượng mặt trời này có ưu điểm gì nổi bật?: Ưu điểm nổi bật của nhà kính là khả năng tự sản xuất năng lượng và thực phẩm mà không thải ra khí nhà kính, sử dụng vật liệu thân thiện môi trường, giúp đáp ứng các nhu cầu cơ bản theo cách bền vững.

Công trình này sử dụng công nghệ nào để tự sản xuất năng lượng?: Nhà kính sử dụng các tấm pin mặt trời nửa trong suốt tích hợp trên mái nhà để tạo ra điện, cung cấp năng lượng cho toàn bộ hệ thống đèn LED, cực tím và tưới tiêu.

Nhà kính có thể trồng những loại cây nào?: Với hệ thống đèn LED và cực tím, nhà kính có thể trồng nhiều loại rau như xà lách, cà chua và cà tím, ngay cả vào ban đêm.

Mục tiêu dài hạn của dự án nhà kính năng lượng mặt trời này là gì?: Mục tiêu cuối cùng là xây dựng những cộng đồng có thể tự trồng thực phẩm và sản xuất năng lượng, đồng thời tích hợp các nhà kính này vào trên nóc các tòa nhà hiện có để tiết kiệm không gian và thúc đẩy nông nghiệp đô thị.