'Cây điện mặt trời' giúp bảo tồn 99% diện tích rừng so với trang trại năng lượng truyền thống
Một nghiên cứu mới tại Hàn Quốc cho thấy, mô hình 'cây năng lượng mặt trời' có khả năng tạo ra điện tương đương trang trại điện mặt trời truyền thống, đồng thời giảm thiểu tới 99% diện tích rừng bị mất.
Trong bài báo đăng trên Scientific Reports, nhà nghiên cứu Dan-Bi Um thuộc Viện Hàng hải Hàn Quốc (Korea Maritime Institute) cho biết, thiết kế cây năng lượng mặt trời mô phỏng hình thái tự nhiên, với các dàn pin đóng vai trò như cành và lá. “Thiết kế thẳng đứng cho phép tạo ra điện mặt trời ở tầng tán trên, đồng thời vẫn cho ánh sáng đi qua đủ để duy trì thảm thực vật bên dưới”, bà giải thích.
Cây năng lượng mặt trời.
Để kiểm chứng, bà Um đã sử dụng dữ liệu địa không gian 3D và hình ảnh vệ tinh Google Earth Pro nhằm mô phỏng một trang trại cây năng lượng mặt trời tại huyện Geoseong, Hàn Quốc. Cùng địa điểm này, một nhà máy điện mặt trời tấm phẳng đã được xây dựng năm 2014, chiếm diện tích gần 23.000 m², với tổng công suất 1 MW từ 4.347 tấm pin.
Mô hình cây năng lượng mặt trời dựa trên nguyên mẫu do Hanwha Q CELLS Korea lắp đặt tại Seoul năm 2017, cao 4,8 m, rộng 4,1 m, có thể gắn 35 tấm pin công suất 330W (tổng 11,5 kW/cây). Phiên bản cải tiến dùng pin 450W có thể đạt 15,8 kW/cây. Trong kịch bản mô phỏng, cần 87 cây loại 330W hoặc 63 cây loại 450W để đạt mức phát điện 1 MW.
Kết quả so sánh cho thấy, hệ thống cây năng lượng mặt trời giúp bảo tồn gần như toàn bộ diện tích rừng, trong khi cách lắp đặt tấm pin cố định buộc phải loại bỏ tới 98% diện tích rừng. Nghiên cứu khẳng định, cách bố trí cây theo tuyến tính dọc đường mòn và ranh giới khu vực vừa đảm bảo sản lượng điện, vừa duy trì hệ sinh thái.
“Mặc dù nghiên cứu tập trung tại Hàn Quốc, nhưng phương pháp này có thể áp dụng rộng rãi cho các quốc gia đang tìm cách mở rộng năng lượng tái tạo mà vẫn bảo vệ hệ sinh thái rừng”, nhóm tác giả nhấn mạnh.
Trước đó, năm 2022, một nhóm nghiên cứu khác từ Viện Hàng hải Hàn Quốc đã đề xuất mô hình “lâm - quang điện”, trong đó rừng tiếp tục hấp thụ carbon bên dưới, còn tầng tán trên được tận dụng để tạo ra điện mặt trời. Đây được coi là hướng đi tiềm năng cho các quốc gia có quỹ đất hạn chế nhưng vẫn cần mở rộng năng lượng tái tạo.
