Stella Terra được mô tả là "chiếc xe địa hình chạy bằng năng lượng mặt trời đầu tiên trên thế giới." (Nguồn: CNN) Xe hơi không phát thải khí nhà kính, như các loại xe điện, hiện là dạng phương tiện giao thông được ưa chuộng trên thế giới.
Nhưng vận hành xe điện là điều rất khó thực hiện ở các quốc gia có cơ sở hạ tầng phục vụ hoạt động sạc điện còn hạn chế.
Thực tế này có thể sẽ thay đổi với sự xuất hiện của Stella Terra - một mẫu xe địa hình (SUV) độc đáo, sử dụng các tấm pin quang điện gắn trên nóc để tự sạc bộ pin nó mang theo - và qua đó có thể vận hành chỉ sử dụng năng lượng mặt trời.
Stella Terra là sản phẩm của một nhóm sinh viên tại Đại học Công nghệ Eindhoven (TUE) ở Hà Lan.
Chiếc xe được mệnh danh là “xe địa hình chạy bằng năng lượng mặt trời đầu tiên trên thế giới,” có thể đi tới các vùng sâu vùng xa, nơi “nơi đường sá kém phát triển và hệ thống điện không ổn định."
[Doanh số bán xe điện tại Mỹ tăng cao kỷ lục trong quý 3 năm 2023]
Theo ông Thieme Bosman, người quản lý sự kiện của nhóm nghiên cứu, khả năng này có thể khiến xe được sử dụng cho các hoạt động như viện trợ khẩn cấp và giao hàng tới những vùng bị thiên tai.
Đầu tháng 10 này, nhóm đã thử nghiệm hoạt động của Stella Terra tại Maroc. Các thành viên trong nhóm đã lái xe chạy trên quãng đường dài hơn 1.000km, đi từ bờ biển phía Bắc đất nước tới Sa mạc Sahara ở phía Nam.
“Maroc có rất nhiều cảnh quan và bề mặt khác nhau, nằm cách nhau không xa," Bosman nói và cho biết thêm rằng chiếc xe đã được thử nghiệm trên mọi bề mặt đường mà một xe địa hình bình thường có thể gặp phải.
Chiếc xe này, đã được cấp phép để di chuyển hợp pháp trên đường, có tốc độ tối đa 145km/h. Vào những ngày nắng đẹp, bộ pin của xe cho phép nó chạy xa tới 710km trên đường nhựa và 550km trên đường địa hình phức tạp, tùy thuộc vào bề mặt địa hình. Trong điều kiện trời nhiều mây, phạm vi hoạt động của xe có thể giảm 50km so với các con số nêu trên.
Bosman lưu ý rằng trong chuyến đi, chiếc xe đã chứng minh nó có khả năng tiêu thụ năng lượng hiệu quả hơn 1/3 so với mức mong đợi. Thiết kế nhẹ cân khiến xe ít bị sa lầy hoặc mắc kẹt trên các địa hình khó, đồng thời giảm áp lực tạo ra với hệ thống treo.
Một sự đổi mới về xe điện
Xe SUV điện nặng hơn và cần sử dụng một cục pin lớn hơn, nặng hơn xe điện thông thường. Những yếu tố này rất khó chấp nhận với một chiếc SUV chạy bằng năng lượng mặt trời.
“Thị trường xe SUV hiện nay thường tiến hành sáng tạo dựa trên các mẫu xe ra đời trước đó. Chúng tôi không thể làm như vậy, mà phải bắt đầu từ con số không và phải tự thiết kế mọi thứ,” Bosman cho biết.
Việc giảm thiểu trọng lượng của xe là yếu tố quan trọng hàng đầu. Đội nghiên cứu, với thành phần gồm 22 sinh viên, đã tập trung tính toán và chế tạo để khiến mọi yếu tố trên chiếc xe đều tiêu thụ năng lượng cực kỳ hiệu quả.
Cuối cùng chiếc Stella Terra ra đời chỉ nặng có 1.200kg, tức nhẹ hơn 25% so với các xe SUV cỡ vừa khác.
Xe được thiết kế khí động học để làm giảm lực cản của không khí. Nhóm cũng sử dụng rất nhiều vật liệu composite nhẹ nhưng có khả năng chịu lực để làm giảm trọng lượng.
Ông Bob Van Ginkel, Giám đốc Kỹ thuật của Stella Terra, cho biết: “Lợi ích của việc đặt các tấm pin mặt trời ở nóc xe là chúng ta chỉ cần trang bị bộ pin nhỏ hơn cho chiếc xe, bởi vì pin có thể được sạc khi ta đang di chuyển.”
Theo ông Van Ginkel, việc xe có thể di chuyển trên mọi địa hình mà không cần điểm sạc sẽ cho phép người ta đi tới mọi nơi. Hạn chế duy nhất chỉ tài xế sẽ làm gì khi bỗng nhiên thấy buồn ngủ trong lúc lái xe?
Để trả lời câu hỏi này, Stella Terra đã được chế tạo dựa trên ý tưởng về một chiếc xe cắm trại chạy bằng năng lượng mặt trời từng được trường TUE sản xuất trước đây.
Nhóm thiết kế tuỳ chỉnh nhiều bộ phận trong chiếc SUV để phục vụ việc di chuyển đường dài, trong nhiều ngày. Ví dụ ghế trên xe có thể ngả ra hoàn toàn để tạo thành một chiếc giường. Khi xe đứng yên, các tấm pin mặt trời có thể được mở rộng để tối đa hóa khả năng sạc, đồng thời tạo bóng mát cho xe.
Bosman cho biết nhóm nghiên cứu cũng đã thiết kế các bộ chuyển đổi quang điện (inverter) có hiệu suất hoạt động cao hơn và ông hy vọng thiết bị có thể mang lại lợi ích cho cả ngành năng lượng mặt trời.
Một chiếc SUV thực thụ
Sau khi sản xuất phiên bản Stella Terra thử nghiệm vào tháng Chín, nhóm nghiên cứu đã tới Maroc để kiểm tra khả năng vận hành của xe trên nhiều địa hình.
Khởi hành từ Tangier, nhóm đã vượt qua dãy núi Rif gồ ghề, nơi những con đường dốc lên và dốc xuống rất cao thực sự đặt ra nhiều thử thách cho Stella Terra. Nhóm cũng chạy xe qua những con đường mòn trên núi ở Midelt - một trong những đô thị cao nhất của Maroc. Họ kết thúc chuyến đi ở Sa mạc Sahara, khi thử cho Stella Terra vượt qua những con đường nhiều cát.
Stella Terra gây ấn tượng ở Morocco. (Nguồn: CNN) Cuộc hành trình của Stella Terra không phải chỉ toàn thuận lợi. Đầu cuộc hành trình, nhóm gặp phải thất bại khi hệ thống lái của xe bị hỏng. Nhưng họ tìm được linh kiện thay thế và sửa chữa chiếc xe tại một gara ở Maroc.
Bosman nói rằng điểm nổi bật của chuyến đi là xe đã được chạy qua nhiều địa hình khác nhau. Ngoài ra trải nghiệm mà nhóm thu được khi đi xuyên Maroc là “đáng kinh ngạc.”
Chuyến đi không bị ảnh hưởng bởi trận động đất lớn, đã xảy ra ở Maroc vào đầu tháng Chín năm nay. Nhưng do tác động to lớn của thảm họa đối với đất nước này, nhóm đã quyết định hợp tác với Hội Chữ thập Đỏ thực hiện một chiến dịch gây quỹ cộng đồng để giúp đỡ các nạn nhân.
Trở ngại của việc đưa xe thử nghiệm vào đời sống
Bosman cho biết phòng thí nghiệm đổi mới sáng tạo trong hoạt động chế tạo ôtô của TUE đã thử nghiệm nhiều phương tiện chạy bằng năng lượng mặt trời trong hơn một thập kỷ qua. Nơi đây đã cho ra đời nhiều mẫu xe thử nghiệm “đi trước thị trường từ 5 đến 10 năm."
Tuy nhiên thách thức lớn nhất cho tới nay vẫn là việc biến các mẫu xe thử nghiệm thành xe thương mại, được sản xuất hàng loạt.
Một cựu sinh viên từ chương trình sản xuất xe chạy bằng năng lượng mặt trời đầu tiên của TUE thông báo vào năm ngoái rằng công ty Lightyear của anh đã bắt đầu sản xuất một chiếc xe ôtô lắp pin mặt trời.
Nhưng đầu năm nay, công ty đã phải nộp đơn xin phá sản.
Bosman và các đồng nghiệp hy vọng chiếc SUV mới nhất có thể được sản xuất hàng loạt trong tương lai gần.
“Chúng tôi mong muốn truyền cảm hứng không chỉ cho những người dân bình thường, mà còn cả với ngành sản xuất xe hơi, các ông lớn như Ford và Chrysler trên thế giới, khiến họ suy nghĩ lại về các mẫu thiết kế xe hơi và tiến hành đổi mới nhanh hơn những gì đang làm hiện nay,” ông chia sẻ./.
