Cao hơn để xanh hơn

Con người từ lâu đã xây dựng những công trình cao chót vót như biểu tượng của sức mạnh đế chế, quyền lực của các nhà cai trị, sự tôn thờ tôn giáo, hoặc sự thống trị của các tập đoàn. Ngày nay, số lượng các tòa nhà chọc trời ngày càng gia tăng, phần lớn để đáp ứng nhu cầu không gian trong các thành phố đông đúc. Tuy nhiên, những tòa nhà cao chót vót có thể sớm có một công dụng mới là lưu trữ năng lượng tái tạo.

Một trong những thách thức lớn đối với lưới điện sử dụng năng lượng tái tạo là không đồng bộ của một số nguồn năng lượng. Mặt trời không luôn luôn chiếu sáng, gió không luôn luôn thổi, dẫn đến việc các tua-bin gió không thể sản xuất điện khi cần thiết hoặc khi có quá nhiều điện được sản xuất mà không được sử dụng. Việc lưu trữ năng lượng trở nên cực kỳ quan trọng để cân bằng giữa sản xuất và tiêu thụ. Các công nghệ lưu trữ hiện tại như pin lithium-ion có thể không đủ đáp ứng nhu cầu lưu trữ lâu dài, và các phương pháp như thủy điện tích trữ nước yêu cầu địa hình đặc biệt và không gian lớn.

Đây là lý do tại sao những tòa nhà chọc trời có thể đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ năng lượng tái tạo. Cuối tháng 5 vừa qua, Skidmore, Owings & Merrill (SOM) - một trong những công ty kiến trúc và kỹ thuật hàng đầu thế giới, nổi tiếng với thiết kế các tòa nhà chọc trời như One World Trade Center ở New York, Willis Tower ở Chicago và Burj Khalifa ở Dubai, đã công bố đối tác với Energy Vault, một công ty chuyên về lưu trữ năng lượng để phát triển các giải pháp lưu trữ năng lượng bằng trọng lực.

Ý tưởng chính là xây dựng những tòa nhà chọc trời sử dụng động cơ điện để nâng các khối nặng khi nhu cầu năng lượng thấp. Các khối này sẽ lưu trữ năng lượng dưới dạng năng lượng tiềm năng. Khi nhu cầu điện gia tăng, các khối sẽ được hạ xuống, và năng lượng tiềm năng sẽ được chuyển đổi trở lại thành điện. SOM và Energy Vault đang nghiên cứu các cấu trúc cao từ 300 đến 1.000 mét, với khả năng lưu trữ hàng triệu megawatt-giờ năng lượng, đủ để cung cấp điện cho nhiều tòa nhà.

Tuy nhiên, việc triển khai các tòa nhà chọc trời làm thiết bị lưu trữ năng lượng không phải không gặp khó khăn. Các chuyên gia về lưu trữ năng lượng đã bày tỏ lo ngại về tính khả thi kinh tế của dự án, vì cần không gian lớn và những thay đổi cấu trúc để hỗ trợ trọng lượng của các khối lưu trữ. Mặc dù vậy, Energy Vault và SOM tin tưởng vào tính khả thi của các giải pháp này và đang tìm kiếm các đối tác phát triển để hiện thực hóa các thiết kế của mình.

Dự án này không chỉ có ý nghĩa về mặt kỹ thuật mà còn có tác động tích cực đến môi trường. Việc sử dụng năng lượng tái tạo cho các tòa nhà chọc trời có thể giảm bớt lượng khí thải carbon của ngành xây dựng, vốn đang chịu trách nhiệm cho gần 40% lượng khí thải toàn cầu. Các giải pháp xanh hơn trong xây dựng đang được phát triển, từ việc cải thiện cách nhiệt đến việc sử dụng các vật liệu ít carbon hơn như gỗ. Một số tòa nhà hiện đã được thiết kế với cây xanh và thực vật để tạo ra không gian sống xanh hơn.

Oasia Hotel Downtown, tòa nhà 27 tầng tại Singapore, được mô tả là "tòa tháp xanh thấm nước, rậm rạp và xanh tươi" với diện tích cây xanh gấp 10 lần so với trước đây. Các sân thượng tạo bóng râm tự nhiên và giếng trời thông gió chéo giúp giảm nhu cầu năng lượng vận hành. Ảnh: CNN.

Các tòa nhà chọc trời vẫn đang gia tăng cả về số lượng và chiều cao để đáp ứng nhu cầu không gian trong các thành phố đang phát triển nhanh chóng. Số lượng các tòa nhà cao hơn 200 mét được xây dựng trên toàn cầu đã gia tăng đáng kể trong những năm gần đây. Nếu ý tưởng sử dụng các tòa nhà chọc trời cho lưu trữ năng lượng trở thành hiện thực, chúng có thể giúp giảm thiểu tác động môi trường của các công trình cao tầng và đồng thời đóng góp vào việc phát triển lưới điện bền vững.

Việc tích hợp lưu trữ năng lượng vào các tòa nhà chọc trời có thể giúp giải quyết một trong những thách thức lớn nhất của năng lượng tái tạo. Với sự kết hợp giữa công nghệ lưu trữ tiên tiến và thiết kế kiến trúc đột phá, các tòa nhà chọc trời không chỉ là biểu tượng của sự phát triển đô thị mà còn có thể trở thành giải pháp cho tương lai năng lượng bền vững.

Có thể bạn quan tâm:

Các quốc gia dẫn đầu trong cuộc đua giảm phát thải carbon

Nguồn CNN