Hiện nay, các thành phố lớn của Việt Nam và thế giới đều có sự gia tăng dân số. Cùng với đó là sự gia tăng của các phương tiện đi lại công cộng như xe bus, đường sắt, tàu điện… để phục vụ nhu cầu đi lại của người dân, giảm thiểu ùn tắc giao thông do các phương tiện tham gia giao thông cá nhân gây ra.
Theo thống kê, mỗi năm, số lượng xe bus tại hai thành phố lớn là Hà Nội và TP HCM tăng lên để đáp ứng nhu cầu đi lại của người dân. Từ đó, xe bus đã trở thành phương tiện đi lại chủ yếu. Tuy nhiên, các xe bus này đều dùng nguồn năng lượng nhiên liệu từ dầu mỏ để sử dụng như xăng, dầu diesel… cho việc chuyển động và vận hành xe điều hòa, chiếu sáng… Nguồn năng lượng đó đều được sử dụng từ đốt cháy các sản phẩm từ dầu mỏ, gây nên sự ô nhiễm môi trường trong thành phố, sự tốn kém về kinh tế do chi phí sử dụng và vận hành xe.
Do vậy, tiêu chí cho hệ thống giao thông trong thành phố hiện đại là cần bổ sung nguồn năng lượng cho hoạt động của xe bằng các nguồn năng lượng khác, không gây ô nhiễm môi trường, tiết kiệm chi phí, hỗ trợ cho hoạt động bình thường khi vận hành...
Xe bus là phương tiện hoạt động ngoài trời, thường xuyên chịu tác động của ánh sáng mặt trời, thời gian chiếu sáng cao từ lúc mặt trời mọc cho đến khi mặt trời lặn. Đây là nguồn năng lượng cung cấp bổ sung cho năng lượng hoạt động của xe bus vào ban ngày.
Tiêu thụ năng lượng, ô nhiễm môi trường trên xe bus khi hoạt động
Hiện xe bus được hoạt động chủ yếu bằng nguồn năng lượng đó là hệ thống sử dụng khí nén thiên nhiên và dầu diesel, trong đó hệ thống sử dụng khí nén thiên nhiên đang dần thay thế xe bus sử dụng diesel, do tiết kiệm về kinh tế và hiệu quả bảo vệ môi trường cho thành phố. Tuy nhiên, để hoạt động được tốt cần có trang bị hệ thống tiêu thụ năng lượng điện cho xe gồm đèn tín hiệu, đèn pha, hệ thống âm thanh, hệ thống làm mát, hệ thống điều khiển, hệ thống cơ phanh... Những hệ thống này được cung cấp điện từ ắc quy, máy phát điện trên xe.
Những hoạt động đó đều trực tiếp hoặc gián tiếp tiêu thụ năng lượng từ quá trình đốt cháy khí thiên nhiên hay dầu diesel, làm giảm hiệu suất hoạt động của động cơ, tốn nhiên liệu, gây ô nhiễm môi trường, tăng lượng CO2 trong không khí, giảm hiệu quả kinh tế do không tiết kiệm được nhiên liệu. Vậy chúng ta cần có một hệ thống cung cấp nguồn năng lượng cho các hoạt động trên một cách bình thường, mà không sử dụng trực tiếp nguồn nhiên liệu cho hoạt động của động cơ và có thể giảm thiểu việc thải CO2 ra môi trường và tiết kiệm chi phí cho hoạt động.
Xây dựng hệ thống bổ sung năng lượng trên xe bus công cộng.
Dựa vào yếu tố xe bus là phương tiện hoạt động liên tục ngoài trời, luôn được cung cấp ánh sáng mặt trời khi hoạt động và khi không hoạt động. Trong đó phần diện tích phía trên luôn luôn được tiếp xúc với ánh sáng như hình 1. Ở phía trên nóc xe bus này luôn được sơn màu sáng để tránh hấp thụ bức xạ nhiệt xuống phía dưới trong xe.
Do diện tích trên nóc xe không sử dụng và có nhiều ánh sáng mặt trời tiếp xúc, nên lắp hệ thống pin hấp thụ ánh sáng mặt trời thành nguồn năng lượng cho xe bus hoạt động theo hình 2 sau.
Theo hệ thống của hình minh họa, trên nóc xe bus, chúng ta tiến hành lắp đặt hệ thống pin năng nượng mặt trời được gắn vào phía trên nhờ 3 giá đỡ ở giữa có không gian rỗng, có tác dụng làm lớp không khí cách nhiệt với thân làm giảm nhiệt độ cho phía trên của xe. Khi xe di chuyển, luồng không khí chuyển động qua khe rỗng, do đó nhiệt độ phía dưới xe thấp hơn, làm giảm hoạt động của điều hòa trong xe và tiết kiệm được năng lượng cho xe.
Dưới ánh sáng mặt trời, các tấm pin sẽ chuyển hóa ánh sáng thành năng lượng điện được tích lũy cho acquy 24VDC ở phía thân xe. Nguồn năng lượng này sẽ được cung cấp cho các hệ thống đèn, âm thanh, điều hòa trong xe.
Như vậy khi lắp đặt hệ thống bổ sung năng lượng cho xe bus công cộng, chúng ta đã sử dụng được hệ pin năng lượng mặt trời cung cấp năng lượng cho xe hoạt động trong điều kiện trời nắng như ở nước ta. Hệ thống này tạo ra nhận thức sử dụng nguồn năng lượng có hiệu quả và tiết kiệm cho người dân.
Ngoài ra, hệ thống vẫn có thể hoạt động liên tục khi xe không hoạt động, đỗ hay trong bến xe mà không tốn nhiên liệu tiêu thụ; giảm chi phí giá thành trên quãng đường, do tiết kiệm năng lượng, do đó tăng hiệu quả kinh tế đối với nhà đầu tư, giảm giá thành vé cho người dân.
Hệ thống sẽ giảm lượng CO2 thải vào không khí, bảo vệ môi trường đô thị đồng thời chống sự biến đổi khí hậu, nóng lên của trái đất.
* Độc giả gửi bài dự thi tại đây hoặc về email media@vnexpress.net.
| Cuộc thi "Năng lượng xanh cho cuộc sống" do Báo điện tử VnExpress phối hợp với Công ty Schneider Electric tổ chức. Trung tâm Sống và Học tập vì Môi trường và Cộng đồng (Live and Learn) là đơn vị đồng hành. Cuộc thi dành cho mọi công dân sinh sống trên lãnh thổ Việt Nam, diễn ra từ ngày 13/9 đến ngày 23/10. Cuộc thi nhằm khuyến khích mọi công dân Việt Nam có những suy nghĩ và hành động thiết thực để tiết kiệm năng lượng. Tác phẩm dự thi có thể là những ý tưởng sáng tạo hay giải pháp mang tính thực tiễn liên quan đến điện năng trong sinh hoạt, sản xuất… |
Vũ Công Phong