Đèn đường thông minh tiết kiệm 80% năng lượng

Tại khuôn viên Trường Đại học Kỹ thuật Delft, Hà Lan, các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm hệ thống đèn đường thông minh có khả năng giảm tới 80% điện năng so với hệ thống đang sử dụng. Giải pháp này kết hợp đèn LED, cảm biến chuyển động và thiết bị giao tiếp không dây, cho phép mạng lưới chiếu sáng phản ứng linh hoạt trước sự xuất hiện của người đi bộ hoặc xe cộ. Thay vì duy trì toàn bộ đèn ở mức sáng cực đại suốt đêm, hệ thống tự động hạ cường độ khi đường vắng, đồng thời vẫn bảo đảm ánh sáng nền cần thiết cho an toàn. Cách vận hành ấy giải quyết một điểm lãng phí phổ biến của đèn đường truyền thống, vốn phải chiếu sáng mạnh ngay cả tại những khu vực không có người qua lại. Theo thông tin từ dự án, Hà Lan hiện chi khoảng 300 triệu euro mỗi năm cho điện năng phục vụ chiếu sáng đường phố trên toàn quốc. Mạng lưới đèn đường này đồng thời tạo ra khoảng 1,6 triệu tấn CO2 mỗi năm, khiến việc cải thiện hiệu quả sử dụng điện trở thành yêu cầu đáng chú ý. Nếu được triển khai phù hợp, hệ thống thông minh của Chintan Shah có thể cắt giảm tới 80% lượng điện tiêu thụ và khí CO2 phát sinh từ chiếu sáng. Mức tiết kiệm lớn còn đi kèm khả năng hạn chế ô nhiễm ánh sáng, vấn đề thường xuất hiện khi ánh sáng nhân tạo lan rộng quá mức trong không gian đô thị. Trung tâm của hệ thống là những đèn LED có thể điều chỉnh độ sáng, kết hợp các cảm biến chuyển động được bố trí để phát hiện vật thể hoặc người tiến lại gần. Khi không có hoạt động quanh đó, đèn không tắt hoàn toàn mà duy trì khoảng 20% mức năng lượng chiếu sáng tiêu chuẩn, giúp khu vực vẫn giữ được một vòng sáng nền. Khi một người bước vào “vòng tròn an toàn” của đèn, cảm biến nhận diện chuyển động và yêu cầu thiết bị tăng sáng, tạo vùng quan sát rõ ràng hơn. Các đèn lân cận cũng có thể sáng lên khi phát hiện người hoặc vật thể đến gần, hình thành một vòng chiếu sáng an toàn thay vì chỉ bật riêng một bóng. Nhìn bên ngoài, thiết bị có kiểu dáng gần với những loại đèn thường thấy trong vườn gia đình, nhưng được bổ sung cảm biến chuyển động và hệ thống điều khiển chuyên dụng. Nhờ kết nối không dây, từng đèn có thể liên lạc với các đèn khác và với phòng điều khiển, chứng minh mô hình quản lý tập trung hoàn toàn khả thi. Một lợi ích khác nằm ở chức năng tự báo lỗi, khi đèn gặp trục trặc sẽ gửi thông tin về phòng điều khiển thay vì chờ nhân viên phát hiện bằng kiểm tra thủ công. Cách thông báo chủ động này giúp hoạt động bảo trì diễn ra nhanh hơn, giảm chi phí vận hành và nâng hiệu quả quản lý so với mạng lưới chiếu sáng hiện nay. Dự án do Chintan Shah, cựu sinh viên TU Delft, phát triển sau khi anh giành giải nhất cuộc thi Quản lý Kỹ thuật năm 2010 với nghiên cứu về hiệu quả năng lượng. Mục tiêu của giai đoạn thử nghiệm là kiểm tra toàn diện rồi hoàn thiện hệ thống, đặc biệt nhằm tránh những lần bật sáng không cần thiết do cành cây rung hoặc động vật đi qua. Sau quá trình thử nghiệm, Shah đang thảo luận với công ty Tvilight về khả năng đưa công nghệ này ra thị trường, với thời gian có thể tạo lợi nhuận từ ba đến năm năm. Shah cho biết công nghệ của mình có nhiều điểm khác biệt so với các thiết bị hiện có của những công ty khác, đồng thời đã được cấp bằng sáng chế. TU Delft cũng chờ đợi kết quả thử nghiệm, bởi khuôn viên trường là môi trường phù hợp để đánh giá độ ổn định, mức tiết kiệm và khả năng vận hành thực tế. Giáo sư năng lượng gió Gijs van Kuik, người tích cực thúc đẩy môi trường bền vững trong trường, nhận định đây là phát minh đầy hứa hẹn cho việc tiết kiệm chi phí chiếu sáng. Phát minh của Shah từng đoạt giải Campus Energy Challenge, cuộc thi dành cho sinh viên có ý tưởng nâng cao hiệu quả sử dụng điện trong các trường đại học. Cuộc thi do Delft Energy Intiative khởi xướng, vừa tạo động lực cho nghiên cứu năng lượng và giáo dục tại Đại học Delft, vừa thúc đẩy thêm nhiều dự án hướng tới tương lai bền vững.