Why don’t we cover the desert with solar panels? - Dan Kwartler

Translator: Mary Tran Reviewer: Anh Luong

Every day, the sands of the Sahara Desert reach temperatures up to 80° Celsius.

Mỗi ngày, cát ở sa mạc Sahara đều lên đến 80 độ C.

Stretching over roughly nine million square kilometers,

Trải dài khoảng hơn 9 triệu km2,

this massive desert receives about 22 million terawatt hours of energy

sa mạc rộng lớn này nhận khoảng

22 triệu terawatt giờ năng lượng từ mặt trời mỗi năm.

from the Sun every year.

That’s well over 100 times more energy than humanity consumes annually.

Nhiều hơn 100 lần năng lượng mà con người tiêu thụ hằng năm.

So, could covering the desert with solar panels solve our energy problems for good?

Liệu phủ kín sa mạc với tấm quang điện sẽ giải quyết vấn đề năng lượng mãi mãi?

Solar panels work when light particles hit their surface with enough energy

Các tấm này hoạt động khi các hạt ánh sáng va chạm vào bề mặt vào nhau

với năng lượng vừa đủ để đẩy các electron ra khỏi liên kết bền vững của chúng.

to knock electrons out of their stable bonds.

On their journey back to stability, these electrons produce electricity.

Khi chúng dần quay về trạng thái bền vững, những electron này tạo ra điện.

However, there’s a limit to how much power panels can generate.

Tuy nhiên, có hạn chế về lượng điện các tấm quang điện có thể tạo ra.

Solar panels can only interact with certain wavelengths of light,

Các tấm quang điện chỉ có thể tương tác với một số bước sóng ánh sáng nhất định

making it impossible to convert over half the sunlight they receive.

vì vậy không thể chuyển hoá hơn một nửa lượng ánh sáng mặt trời mà chúng nhận.

And even light particles they can convert often bounce off them

Và thậm chí các hạt ánh sáng mà chúng có thể chuyển hóa

thường thoát ra mà không va chạm vào một electron nào.

without ever hitting an electron.

But thanks to clever scientists and engineers

Nhưng nhờ vào những nhà khoa học và kĩ sư thông minh

and substantial government investment,

và sự đầu tư lớn từ chính quyền,

solar panels are generating more electricity than ever.

các tấm quang điện đang tạo ra điện nhiều hơn bao giờ hết.

Anti-reflective coatings and patterns on the panels’ surface

Lớp phủ chống phản xạ và các mẫu vẽ trên bề mặt tấm quang điện

create more opportunities for incoming light particles to hit electrons.

tạo nhiều cơ hội hơn cho các hạt ánh sáng sắp đi đến va chạm vào các hạt electron.

These techniques have increased commercial solar panel efficiency

Những kĩ thuật này làm gia tăng hiệu quả thương mại của tấm quang điện

from the low-teens to 25%,

từ mười mấy phần trăm đến 25%,

with experimental models reaching up to 47%.

đối với các mẫu thử nghiệm thì lên đến 47%.

What’s more, solar has gotten 89% cheaper over the last decade,

Còn nữa, năng lượng mặt trời đã rẻ hơn 89% trong một thập kỷ qua,

thanks in part to global supply chains for other technologies

một phần nhờ vào chuỗi cung ứng toàn cầu cho các công nghệ khác

that use the same materials.

mà những công nghệ này sử dụng các nguyên liệu giống nhau.

Together, these factors have made solar power

Những yếu tố này kết hợp cùng nhau đã làm cho năng lượng mặt trời

the cheapest source of electricity on Earth.

trở thành nguồn điện rẻ nhất Trái Đất.

Countries including India, China, Egypt, and the US,

Những quốc gia bao gồm Ấn Độ, Trung Quốc, Ai Cập và Mỹ,

have already taken these new panels into the desert.

đã mang những tấm quang điện mới này đến sa mạc.

Their massive solar farms range from 15 to 56 square kilometers,

Trạm năng lượng khổng lồ của họ trải dài từ khoảng 15 đến 56 km2,

and when the sun is high in the sky,

và khi mặt trời lên cao,

these plants can provide energy

những cái máy này có thể cung cấp năng lượng

for hundreds of thousands of local residents.

cho hàng trăm nghìn người dân địa phương.

But these farms also get extremely hot.

Nhưng những trạm này cực kì nóng.

Light that solar cells don’t convert or reflect is absorbed as heat,

Ánh sáng mà các tế bào quang điện không chuyển hóa hoặc phản xạ

được hấp thụ dưới dạng nhiệt,

which reduces a panel’s efficiency.

điều này làm giảm hiệu quả của tấm quang điện.

And the cooling systems employed by many farms can use huge amounts of energy

Và có nhiều trạm sử dụng hệ thống làm lạnh dùng nguồn năng lượng lớn

powering fans or moving water to maintain optimal temperatures.

để cung cấp cho quạt và dòng nước nhằm duy trì nhiệt độ tối ưu.

Even with these systems, solar panels in the desert absorb far more heat

Thậm chí với hệ thống này, tấm quang điện ở sa mạc

hấp thụ nhiều nhiệt hơn so với môi trường cát tự nhiên.

than the natural sandy environment.

This hasn’t been a problem on the scale of existing solar farms.

Vấn đề không phải là quy mô của những trạm năng lượng mặt trời.

But if we tried to cover the Sahara,

Nhưng nếu chúng ta cố gắng phủ Sahara,

this effect could create massive changes in the region's climate.

hiệu ứng này có thể tạo ra những thay đổi lớn với khí hậu của vùng.

Constructing solar farms already disrupts local ecosystems,

Việc xây dựng trạm năng lượng mặt trời làm phá vỡ hệ thống sinh thái địa phương

but a plant of this scale could dramatically transform

nhưng một máy trong quy mô này có thể biến đổi một cách đáng kể

the desert landscape.

cảnh quan sa mạc.

Thankfully, solar panels aren’t our only option.

May mắn là tấm quang điện không phải lựa chọn duy nhất của chúng ta.

And some of the largest solar plants in the world are trying a new approach:

Một vài trạm năng lượng lớn nhất thế giới đang cố gắng thử một cách mới:

giant mirrors.

những tấm gương khổng lồ.

Morocco’s Noor Power Plant,

Nhà máy điện Noor của Ma-rốc

which will eventually cover roughly 30 square kilometers of the Sahara,

mà cuối cùng sẽ trải dài khoảng 30 km vuông của sa mạc Sahara,

is a concentrated solar power plant.

là nhà máy tập trung sản xuất điện mặt trời.

This design reflects light onto a receiver,

Thiết kế này sẽ phản xạ ánh sáng vào thiết bị nhận

which converts that energy to heat, and then electricity.

giúp chuyển hóa năng lượng thành nhiệt, và sau đó thành điện.

These mirrors still create a dangerous temperature shift for local wildlife,

Những chiếc gương vẫn tạo ra nhiệt độ nguy hiểm cho động vật hoang dã khu vực,

but they have less potential to transform the landscape.

nhưng chúng ít có khả năng làm biến đổi cảnh quan.

And since it takes time for the materials being heated to cool off,

Và vì cần thời gian cho các vật liệu đã được làm nóng để nguội bớt,

these plants often continue producing electricity past sunset.

những nhà máy này thường tiếp tục sản xuất điện kể cả khi hoàng hôn đã lên.

Whether they use panels or mirrors,

Cho dù họ sử dụng pin năng lượng hay gương,

industrial solar farms are often easy to fit into existing energy infrastructure.

trang trại năng lượng mặt trời thường dễ dàng phù hợp với cơ sở hạ tầng hiện có.

However, getting their electricity beyond local power grids is much more difficult.

Tuy nhiên, muốn lượng điện của họ vượt qua lưới điện địa phương thì khó khăn hơn.

Some countries are working on ways to connect electric grids across the globe.

Một số quốc gia đang nỗ lực tìm cách để kết nối lưới điện trên toàn cầu.

And many farm store energy in massive batteries,

Và nhiều nông trại dự trữ năng lượng trong các ắc quy khổng lồ,

or convert their electricity into clean gas that can be used later.

hoặc chuyển đổi điện năng của họ thành khí sạch có thể sử dụng sau này.

But right now, these techniques are still too expensive and inefficient to rely on.

Nhưng hiện tại, các kĩ thuật này còn quá đắt và kém hiệu quả để sử dụng.

Worse still, industrial renewables can share some of the same problems

Tệ hơn nữa, năng lượng tái tạo trong công nghiệp cũng có thể có vấn đề tương tự

as fossil fuels,

như nhiên liệu hóa thạch,

relying on destructive mining operations and carbon-emitting global supply chains.

dựa vào các hoạt động khai thác phá hoại chuỗi cung ứng toàn cầu phác thải carbon.

Fortunately, solar can exist on many scales,

May mắn thay, năng lượng mặt trời có thể tồn tại trên nhiều quy mô,

from industrial solar farms to smaller installations

từ các trang trại năng lượng mặt trời công nghiệp đến những nói có quy mô nhỏ hơn

that power individual buildings and rural communities.

cung cấp năng lượng cho các tòa nhà riêng lẻ và các cộng đồng ở nông thôn.

These projects can supplement energy use or provide a passive source of energy

Các dự án này có thể bổ sung cho việc sử dụng năng lượng hoặc cung cấp thụ động

for regions off the grid.

cho các vùng ngoài mạng lưới.

And since solar panels rely on a few simple components,

Vì tấm quang điện phụ thuộc vào một vài thành phần đơn giản,

they’re quick to install and relatively easy to update.

nên chúng được được lắp đặt nhanh và khá dễ để nâng cấp.

In fact, it’s this flexibility that enabled solar

Thực tế, chính sự linh động này đã làm cho năng lượng mặt trời

to become so cheap and ubiquitous over the last decade.

trở nên rất rẻ và phổ biến suốt thập kỉ qua.

So if we want to keep up with humanity's rising energy use,

Nên nếu chúng ta muốn bắt kịp sự gia tăng về việc sử dụng năng lượng của con người,

we'll need answers both big and small.

chúng ta sẽ cần phải trả lời cả vấn đề lớn và nhỏ này.