Chuyển hóa năng lượng chiếu sáng xanh từ các thiết bị tập thể dục tại công viên

Sơ đồ cơ chế chuyển đổi động năng từ máy tập thể dục thành điện năng - Nguồn: Tác giả

Dự án này không chỉ mang lại lợi ích về mặt năng lượng mà còn khuyến khích người dân tham gia vào công cuộc bảo vệ môi trường thông qua những hoạt động đơn giản hằng ngày.

Công nghệ chuyển hóa động năng thành quang năng

Việt Nam là một quốc gia đang phát triển nhanh chóng với mức độ đô thị hóa cao.

Tại các thành phố lớn như TP.HCM và Hà Nội, nhu cầu về không gian công cộng và các giải pháp năng lượng bền vững đang ngày càng trở nên cấp thiết.

Các công viên ở TP.HCM như công viên Lê Văn Tám (quận 1), công viên Làng Hoa (Gò Vấp)… dần được trang bị nhiều máy tập thể dục ngoài trời, phục vụ mục đích rèn luyện sức khỏe cho cộng đồng.

Điều này mở ra tiềm năng lớn để tích hợp công nghệ chuyển hóa năng lượng từ hoạt động thể chất thành điện năng phục vụ cho chiếu sáng.

Hệ thống chuyển hóa năng lượng này bao gồm bốn bộ phận chính: máy tập thể dục, bộ phận thu phát điện, hệ thống lưu trữ điện và bộ phận truyền tải điện.

Khi người dân sử dụng các thiết bị như xe đạp hay máy tập tay, động năng từ hoạt động này được chuyển hóa thành điện năng thông qua máy thu phát điện gắn kết với vi mạch trên thiết bị.

Điện năng sau đó được lưu trữ trong hệ thống pin 12V và cuối cùng được chuyển đổi thành nguồn điện AC để sử dụng cho hệ thống chiếu sáng công cộng. (Nguồn: New Atlas)

Hệ thống máy tập thể dục và bộ chuyển hóa điện năng ở trung tâm - Nguồn: New Atlas

Theo số liệu từ các nghiên cứu của CNN, một hệ thống gồm 4 máy phát điện từ bàn đạp và 2 máy tập tay có thể tạo ra 400W điện mỗi giờ, đủ để thắp sáng 8 bóng đèn LED 50W trong cùng khoảng thời gian.

Dự án tiên phong tại Hull, Anh

Một ví dụ tiêu biểu của việc áp dụng công nghệ này là dự án TGO Green Heart tại công viên Shaw, thành phố Hull, Anh.

Dự án đã lắp đặt các thiết bị tập thể dục ngoài trời có khả năng chuyển hóa động năng từ con người dùng thành điện năng, giúp cung cấp ánh sáng cho khu vực công viên vào ban đêm.

Bộ chuyển hóa điện năng ở trung tâm - Nguồn: New Atlas

"Chúng tôi muốn tạo ra một không gian công cộng không chỉ khuyến khích người dân tập thể dục mà còn nâng cao nhận thức về năng lượng tái tạo" - ông John Smith, quản lý dự án TGO Green Heart, chia sẻ.

"Mỗi người tham gia đều có thể thấy được đóng góp của mình thông qua bảng hiển thị năng lượng được lắp đặt tại công viên".

Tác động kép đến sức khỏe cộng đồng và môi trường

Giải pháp công nghệ này khuyến khích người dân tập thể dục, góp phần cải thiện sức khỏe cộng đồng. Ở một khía cạnh khác, nó tạo ra một nguồn năng lượng xanh, giúp giảm phát thải khí nhà kính và bảo vệ môi trường.

Tiến sĩ Sarah Johnson, chuyên gia về năng lượng tái tạo tại Đại học Manchester, nhận xét: "Mặc dù lượng điện tạo ra từ các thiết bị này có thể không lớn so với các nguồn năng lượng tái tạo khác như gió và mặt trời, nhưng ý nghĩa của nó nằm ở việc nâng cao nhận thức cộng đồng và tạo ra một mô hình bền vững cho các không gian công cộng".

Tiềm năng và thách thức của giải pháp chuyển hóa

Dù vậy, việc triển khai rộng rãi công nghệ này vẫn còn đối mặt với một số thách thức. Chi phí lắp đặt ban đầu của hệ thống này khá cao nhưng hiệu suất năng lượng mà chúng mang lại vẫn còn hạn chế so với các nguồn năng lượng tái tạo khác.

Tuy nhiên, các chuyên gia trong ngành vẫn giữ một thái độ lạc quan về tiềm năng của công nghệ này trong tương lai.

"Chúng tôi đang nghiên cứu cách kết hợp hệ thống này với các nguồn năng lượng tái tạo khác như năng lượng mặt trời (Solar Energy) để tạo ra một giải pháp toàn diện hơn" - ông Smith cho biết.

Một người phụ nữ đang sử dụng máy tập trong hệ thống - Nguồn ảnh: New Atlas

Việt Nam đã và đang có nhiều nỗ lực trong việc phát triển năng lượng tái tạo, với các dự án điện mặt trời và gió đang dần được triển khai ở nhiều tỉnh thành.

Bên cạnh đó, sức người là một nguồn năng lượng vô hạn và có thể ứng dụng hiệu quả trong các không gian công cộng như công viên, sân chơi, trung tâm thương mại...

Hệ thống chuyển hóa này có thể được tích hợp với công nghệ pin năng lượng mặt trời hay cơ chế Piezoelectric giúp tận dụng áp lực từ các động tác kéo đẩy để sản sinh ra điện năng.

Những sáng kiến này nhằm mục đích tạo ra những mô hình công viên đa năng trong bối cảnh một đô thị văn minh và phát triển bền vững.

Thiết kế chiếu sáng xanh cho mô hình tòa nhà văn phòng

Mô hình tòa nhà văn phòng được chọn để thiết kế chiếu sáng là một công trình cao ốc hiện đại, tọa lạc tại trung tâm TP.HCM với quy mô 10 tầng và tổng diện tích sàn 10.000m².