Lát những tấm tế bào năng lượng mặt trời lên mặt đường cao tốc, một cặp vợ chồng người Mỹ ở bang Idaho đang tìm cách tạo ra những con đường thông minh không chỉ phục vụ việc đi lại của người dân mà còn đáp ứng nhiều mục tiêu khác như giảm tai nạn giao thông, tiết kiệm nhiên liệu hoá thạch.

Với những tấm tế bào quang điện lát trên bề mặt, những con đường có thể biến năng lượng mặt trời thành điện năng cung cấp cho các khu dân cư hai bên đường. Khai thác được nguồn năng lượng thay thế to lớn này, con đường có tên gọi Solar Roadways cũng sẽ giúp giảm bớt việc sử dụng xăng dầu dùng cho sản xuất điện và chạy xe hơi.

Nhiên liệu hoá thạch cũng được giảm bớt ngay trong việc làm đường vì nhựa đường đã được thay thế bằng các tấm tế bào quang điện. Và vào mùa đông, con đường công nghệ cao này có thể toả nhiệt để tự dọn tuyết rơi, giúp giảm thiểu số vụ tai nạn giao thông xảy ra do tuyết đóng dày làm mặt đường trơn trượt. Hơn thế nữa, mặt đường Solar Roadways còn được gắn các tấm LED có thể hiển thị các làn đường và các chỉ dẫn lưu thông vốn trước đây thường được vẽ bằng sơn.

Mặt đường Solar Roadways được gắn các tấm LED có thể hiển thị các làn đường và chỉ dẫn lưu thông vốn trước đây thường được vẽ bằng sơn. (Ảnh: Spiegel)

Đường lát tế bào quang điện là ý tưởng của vợ chồng Julie và Scott Brusaw, sinh sống ở thành phố Sandpoint. “Mới đầu, một nửa số người nghĩ rằng chúng tôi là thiên tài, nửa còn lại nghĩ chúng tôi điên rồ”, ông Scott Brusaw cho biết. Kỹ sư điện này đã mất nhiều năm để biến ý tưởng của vợ – một bác sĩ tâm lý – thành những mẫu thử nghiệm có hiệu quả.

Được giới thiệu giữa lúc nước Mỹ đang bàn luận sôi nổi về biến đổi khí hậu, ý tưởng của họ nhận được sự giúp đỡ tài chính đầu tiên từ chính quyền bang vào năm 2009 để phát triển các mẫu thử nghiệm. Hiểu rằng ý tưởng này không thể hiện thực hoá ngày một ngày hai, cặp vợ chồng khoa học gia này quyết định bắt đầu từ việc lát các tấm tế bào quang điện lên các lối đi dành cho người đi bộ và xe đạp, hay các bãi đậu xe ở các siêu thị.

Cấu tạo của đường Solar Roadways với ba lớp.

Ông Scott Brusaw đã phải nghiên cứu một loại tế bào quang điện có bề mặt là kính cứng nhưng không trơn trượt, có thể tạo ra độ bám tốt cho các bánh xe tương tự như trên đường nhựa, ngay cả khi trời mưa. Về cấu trúc, đường Solar Roadways có ba phần với lớp trên cùng là các tấm tế bào quang điện, đèn LED và các tấm cấp nhiệt; lớp thứ hai gồm các bộ vi xử lý; và lớp thứ ba là hạ tầng thu nạp và truyền dẫn điện đến các hộ dân, trạm sạc cho xe hơi điện.

Ngoài ra nhà sáng chế cũng tính đến việc bố trí bên dưới đường Solar Roadways các loại cáp viễn thông và truyền hình, các hệ thống ống thu thập nước mưa. Các rủi ro về động đất cũng đã được kỹ sư Brusaw tính đến với giải pháp sửa chữa đơn giản là chỉ cần thay thế các tấm mặt đường. Trong khi chờ được thay thế, mặt đường có thể tự động hiển thị trên hệ thống tấm LED các hướng dẫn để người đi đường có thể chuyển hướng tránh các đoạn đường đang bị hỏng.

Đến mùa xuân 2013, dự án thí điểm là một bãi đậu xe lát tế bào quang điện đầu tiên đã được nghiệm thu với kết quả ấn tượng. Với thành công của dự án thí điểm, Julie và Scott Brusaw vừa được chính quyền bang Idaho cấp 750.000 USD để phát triển thử nghiệm.

Thử thách cuối cùng mà Julie và Scott Brusaw phải vượt qua chính là giá tế bào quang điện đang còn khá đắt và chi phí để xây dựng con đường Solar Roadways hiện cao gấp ba lần đường trải nhựa. Nhưng hy vọng rằng việc sản xuất tế bào quang điện hàng loạt và ngày càng phổ biến sẽ giúp giảm giá thành, và những con đường mặt trời thông minh trong mơ ước của vợ chồng nhà Brusaw một ngày nào đó sẽ vươn xa.