Lấp lánh trong màn đêm trên một sườn đồi ở Nhật Bản, phòng thí nghiệm thử nghiệm mang tên “Ku-An” giống như một nhà kính đang được thắp sáng bằng nguồn điện thu được từ 1.500 thùng gỗ chứa đất và phân ủ.
Nhà thiết kế Satoshi Nakagawa từ lâu đã phải đối mặt với nhiều hoài nghi, nhưng ông tin rằng công nghệ cung cấp điện cho 800 bóng đèn LED này có thể góp phần giải quyết bài toán năng lượng của nhân loại. Và ngay cả khi chưa thể tạo ra tác động lớn, ít nhất nó cũng tạo nên một khung cảnh đẹp mắt và khiến mọi người suy ngẫm.
“Khi dân số thế giới tiến tới mốc 10 tỷ người, vấn đề năng lượng sẽ trở nên cấp thiết không kém vấn đề lương thực,” Nakagawa, Giám đốc điều hành công ty thiết kế Tripod Design, nói với AFP. “Dù chỉ đóng góp một phần nhỏ, tôi muốn mọi người có thể tự tạo ra điện từ chính mảnh đất xung quanh mình.”
Nhà thiết kế sản phẩm kiêm kỹ sư 72 tuổi cho biết ông đã phát triển công nghệ mà ông gọi là “thu gom vi điện năng” (Micropower Collection – MPC), cho phép khai thác những dòng điện cực nhỏ từ nhiều vật liệu khác nhau, từ rượu vang đến bánh mì Pháp.
Hệ thống này hoạt động theo nguyên lý tương tự pin Volta, loại pin đầu tiên trên thế giới tạo ra dòng điện liên tục, do nhà vật lý Alessandro Volta phát minh năm 1799.
Công nghệ này sử dụng các điện cực làm từ vật liệu như kẽm và đồng cắm vào những chất có chứa độ ẩm hoặc ion, sau đó thu thập dòng điện nhỏ nhưng ổn định được tạo ra.
Không xa khu nhà kính phủ kính “Ku-An” tại thị trấn hẻo lánh Hitachi-ota là công trình “Lu-An”, được đưa vào hoạt động từ năm ngoái.
“Lu-An” sử dụng khoảng 2.000 ống nhựa chứa đất và phân ủ, tạo ra công suất khoảng 100 watt, đủ để vận hành nồi cơm điện và một số thiết bị gia dụng khác.
Theo Nakagawa, công nghệ này có thể được ứng dụng tại những nơi thiếu điện, bao gồm các khu vực bị ảnh hưởng bởi thiên tai.
Nó cũng có thể cung cấp điện cho các thiết bị ngoài lưới điện có nhu cầu năng lượng thấp, chẳng hạn cảm biến phát hiện sâu bệnh trên đồng ruộng, cảnh báo sông tràn bờ, sạt lở đất hoặc hệ thống báo động chống trộm.
Nakagawa cho biết sau khi lắp đặt, hệ thống không phát thải khí CO₂ và không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết như năng lượng mặt trời hay năng lượng gió.
Chạm đến cảm xúc con người
Một trong những sản phẩm thử nghiệm của ông là “nút mạng độc lập”, thiết bị dạng cột nhỏ chạy bằng điện từ đất, có khả năng truyền dữ liệu tới vệ tinh.
Ông cũng ứng dụng công nghệ này vào các tác phẩm nghệ thuật xếp đặt với những thanh dẻo cắm xuống đất, đầu thanh phát sáng trong bóng tối như những con đom đóm trên bãi cỏ.
Các kỹ sư chuyên nghiệp đánh giá sản phẩm của Nakagawa có giá trị thẩm mỹ và khơi gợi suy nghĩ, nhưng cho rằng hệ thống này chưa thực sự khả thi về mặt thương mại.
“Công suất của nó thấp hơn rất nhiều so với pin thông thường hay ắc quy ô tô,” giáo sư danh dự ngành kỹ thuật Masayuki Nakao của Đại học Tokyo, người quen biết Nakagawa nhiều năm, nhận xét.
“Tuy nhiên, điều đáng chú ý trong các công trình của ông Nakagawa là ánh sáng mà ông tạo ra có khả năng chạm đến cảm xúc con người. Khi nhìn thấy thứ ánh sáng đó, mọi người thực sự bị cuốn hút. Chúng rất đẹp.”
Bỏ ngoài tai những lời hoài nghi, Nakagawa cho rằng các kỹ sư cần phát triển những sản phẩm mới phù hợp với đặc tính của nguồn năng lượng siêu nhỏ này.
“Tôi gọi đây là vi điện năng, vì vậy chúng ta phải suy nghĩ xem vi điện năng có thể làm được những gì,” ông nói. “Chúng ta nên xem việc kết hợp nhiều công nghệ thu hoạch năng lượng khác nhau là yếu tố quan trọng trong chiến lược năng lượng tổng thể. Tiềm năng của nó là vô hạn.”
Nhà thiết kế Satoshi Nakagawa tại phòng thí nghiệm “Ku-An” ở thành phố Hitachi-ota, Nhật Bản. Ảnh: AFP
Các tế bào pin bên trong phòng thí nghiệm “Ku-An” tại thành phố Hitachi-ota, tỉnh Ibaraki, Nhật Bản. Ảnh: AFP
