Đó không phải là câu chuyện viễn tưởng, mà là một sự thật hiện hữu và là xu hướng không thể thiếu trong việc phát triển các tòa nhà cao tầng trên thế giới và tương lai tại Việt Nam.
Từ cảm hứng bướm đêm
Từ lâu, kính là một vật liệu được ưa chuộng trong kiến trúc thiết kế các tòa nhà cao tầng, đặc biệt là các tòa nhà văn phòng, trung tâm thương mại. Nhờ khả năng mở rộng không gian, thẩm mỹ cao cũng như hiệu quả trong việc chiếu sáng.
Tuy nhiên, trước đây, do công nghệ chưa phát triển, các tính năng của kính chưa được phát hiện, vì thế kính chưa thực sự trở thành một loại vật liệu trọng yếu thay thế được cho tường bao. Trong vài năm trở lại đây, cùng với sự ra đời của các hàng loạt công nghệ hiện đại, tỷ lệ sử dụng kính ngày càng tăng.
Rất nhiều chung cư cao tầng hiện nay sử dụng mặt bao hoàn toàn bằng kính giúp tạo ra một không gian mở ở trong tòa nhà, mang tới cảm giác thoải mái cho người sử dụng. Thậm chí, có nhiều dự án hiện nay, các mặt bao được thay thế hoàn toàn bằng kính và khung nhôm có trọng lượng nhẹ, từ đó làm giảm tải trọng cho kết cấu móng, giúp xây dựng được những công trình cao hơn, đồng thời tiết kiện chi phí cho kết cấu móng.
Không những vậy, trong một vài năm trở lại đây, nhờ đột phá trong việc phát triển lớp quang điện trong suốt có thể cung cấp tính năng phát điện cho thủy tinh đã giúp kính có thêm một vai trò mới, trở thành một "nhà cung cấp điện năng" miễn phí cho hoạt động của tòa nhà. Tế bào quang điện màng mỏng đã xuất hiện từ lâu, nhưng hiệu quả của công nghệ này bị hạn chế, bởi thực tế khi nhiều lớp màng mỏng được đặt chồng lên nhau sẽ phát sinh ra ánh phản xạ làm giảm lượng điện có thể khai thác.
Tuy nhiên, sau khi nghiên cứu lớp phủ không phản chiếu trên đôi mắt của bướm, giới khoa học đã tìm ra cách để tái tạo hiệu ứng trên các tế bào năng lượng mặt trời màng mỏng. Kết quả là sự thất thoát năng lượng do ánh phản xạ được giảm xuống khoảng 100 lần. Từ cảm hứng đó, các nhà khoa học đã phát triển một cấu trúc nano giảm thiểu đáng kể sự thất thoát năng lượng do màng mỏng gây ra. Từ đó, phát triển thành công loại kính hấp thụ năng lượng mặt trời (hay còn gọi pin trong suốt) này.
Tới đột phá công nghệ chấm lượng tử
Tiếp tục nghiên cứu, cuối năm 2017, các nhà khoa học lại đột phá trong việc phát triển thiết kế các cửa sổ kính năng lượng mặt trời bằng cách kết hợp ông nghệ chấm lượng tử (quantum dot) với cấu trúc hai lớp kính (double pane). Các lớp chấm lượng tử được điều chỉnh để hấp thụ một phần của phổ mặt trời, cho phép các cửa sổ hai mặt kính này vừa tạo ra năng lượng vừa cung cấp độ tối cho nhà. Vì vậy mà hiệu quả hấp thu năng lượng sẽ tỷ lệ thuận với độ mờ đục của kính, tấm kính càng đục thì hiệu quả hấp thu và chuyển hóa năng lượng càng nhiều và ngược lại.
Các cửa sổ mới dựa vào một công nghệ gọi là "tách sóng quang phổ mặt trời", cho phép các tấm pin đồng thời hấp thụ những photon năng lượng mặt trời ở mức thấp hơn và photon có năng lượng mức cao hơn. Công nghệ này ngăn ngừa sự hấp thụ lại, một hiện tượng làm giảm sản lượng điện của pin.
Để tách được quang phổ mặt trời, các nhà khoa học đã lắp đặt các chấm lượng tử kết hợp với các ion Mangan. Khi các chấm lượng tử hấp thụ các photon mặt trời, Mangan không tinh khiết được kích hoạt, phát ra năng lượng dưới ngưỡng hấp thụ lượng tử. Công nghệ gần như hoàn toàn loại bỏ sự tái hấp thụ.
Mặt trước của tấm kính đầu tiên có các chấm lượng tử phủ Mangan, còn các chấm lượng tử đồng indium selenide sẽ được phủ ở mặt sau của tấm kính thứ hai. Tấm kính đầu tiên hấp thụ ánh sáng xanh và tia cực tím, trong khi tấm kính sau hấp thụ phần còn lại của quang phổ.
Sau khi hấp thụ, các chấm lượng tử sẽ phóng ra một photon ở bước sóng dài hơn. Khu vực bên trong 2 lớp kính sẽ giữ và hướng những bước sóng này về phía khung cửa sổ, nơi các pin năng lượng mặt trời chuyển ánh sáng thành điện.
Và tương lai của các tòa nhà cao tầng tại Việt Nam
Chưa rõ công nghệ kính hấp thụ năng lượng mặt trời này khi nào sẽ phổ biến tại Việt Nam, bởi lẽ chi phí phát triển các loại kính hấp thụ năng lượng mặt trời hiện nay vẫn tương đối cao. Hiện tại thì giá thành của loại kính này vẫn còn cao gấp 3-4 lần so với pin mặt trời truyền thống, và gấp nhiều lần so với sản xuất kinh thông thường. Tuy nhiên hy vọng rằng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, trong tương lai gần, các công nghệ mới sẽ giúp hạ giá thành xuống thấp hơn so với pin mặt trời hiện nay.
Một lợi thế lớn của kính trong suốt là phổ ứng dụng của nó rất rộng. Ngoài lợi ích có thể mang lại thay thế cho kính thông thường, vừa thay thế được pin mặt trời truyền thống (màu xanh dương đậm) về mặt thẩm mỹ, thì kính hấp thụ năng lượng mặt trời có thể kết hợp với công nghệ led trong suốt để tạo ra hiệu ứng quảng cáo cho tòa nhà.
Y như tên gọi của mình, khi tích màn hình LED trong suốt vào kính hấp thụ năng lượng mặt trời nó sẽ trông như một tấm kính, tuy nhiên điều đặc biệt hơn là chúng có khả năng hiển thị hình ảnh, video, chữ, … không khác gì màn hình led thông thường. Sản phẩm này mang lại hiệu quả tối đa trong việc vừa trang trí với các hiệu ứng ánh sáng sống động, chạy video, hình ảnh quảng cáo hiện thị trực tiếp trên bề mặt và tận dụng được mặt tiền kính, không bị che mất tầm nhìn và có tính thẩm mỹ cũng như hiệu quả cao khi đưa vào sử dụng, phù hợp cho mọi đối tượng khách hàng.
Trịnh Nguyên Tuấn Anh, Ủy viên Ban chấp hành Hội Môi giới bất động sản Việt Nam/ Founder King Broker / Co – Founder batdongsan.vn
Hotline Báo Đầu tư Bất động sản: 0966.43.45.46 Email:dautubatdongsan.vir@gmail.com
