Các tấm pin mặt trời thế hệ mới tích hợp trên tấm chống thấm cho phép vừa phát điện vừa phòng chống thiên tai
Okumura Corporation và Đại học Iwate khởi động dự án thí điểm
Ngày 25 tháng 12 năm 2025
Ngày 17 tháng 12, Tập đoàn Okumura và Đại học Iwate công bố đã bắt đầu một chương trình thử nghiệm trình diễn tại Viện Nghiên cứu Kỹ thuật của Tập đoàn Okumura, đặt tại thành phố Tsukuba, tỉnh Ibaraki. Dự án nhằm kiểm chứng đồng thời hiệu suất phát điện và hiệu quả phòng chống thiên tai của việc lắp đặt các tấm pin mặt trời thế hệ mới – như pin mặt trời perovskite – được tích hợp trên các tấm chống thấm nước đặt trên sườn dốc.
Trong những năm gần đây, Nhật Bản ghi nhận trung bình khoảng 1.200 vụ sạt lở đất mỗi năm, trong đó nguyên nhân chủ yếu là sự suy yếu của đất do nước mưa thấm vào. Tuy nhiên, các biện pháp phòng chống sạt lở hiện nay chủ yếu tập trung vào các công trình kết cấu nhằm chống lại hoặc kìm hãm chuyển động của sườn dốc, như tường chắn và gia cố mái dốc. Trong khi đó, các phương pháp xây dựng nhằm ngăn chặn ngay từ đầu sự suy yếu của đất do nước mưa xâm nhập vẫn chưa được áp dụng rộng rãi.
Trước thực trạng này, Tập đoàn Okumura đang phát triển một hệ thống “mái che năng lượng mặt trời kết hợp phòng chống thiên tai”, do Giáo sư Masafumi Okawara thuộc Khoa Khoa học và Kỹ thuật, Đại học Iwate, phát minh. Hệ thống này kết hợp chức năng phát điện với chức năng chống thấm, ngăn nước mưa thâm nhập vào đất. Thông qua việc tận dụng hiệu quả năng lượng mặt trời tại các khu vực cần triển khai biện pháp phòng chống thiên tai trên sườn dốc, hệ thống hướng tới mục tiêu đạt được đồng thời trung hòa carbon và phòng chống, giảm nhẹ thiên tai.
Phục vụ cho thử nghiệm trình diễn, dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Okawara, một bờ dốc thử nghiệm có chiều dài đáy 3 mét và chiều cao 2 mét đã được xây dựng trong khuôn viên Viện Nghiên cứu Kỹ thuật Okumura. Trên bề mặt mái dốc, các tấm chống thấm được lắp đặt và gắn hai loại pin mặt trời khác nhau: pin mặt trời perovskite dạng màng do Công ty Macnica (thành phố Yokohama) phát triển, và pin mặt trời silicon dạng cuộn (pin quang điện mỏng, linh hoạt) do SOEL – một doanh nghiệp khởi nghiệp tách ra từ Đại học Tokyo, có trụ sở tại thành phố Kashiwa, tỉnh Chiba – phát triển.
Dự án sẽ tiến hành kiểm chứng hiệu suất phát điện và sự thay đổi hiệu năng của từng loại pin khi được lắp đặt trên mái dốc; đánh giá các phương pháp lắp đặt an toàn, hiệu quả cho hệ thống mái che trên địa hình dốc; đồng thời kiểm tra độ bền của cả tấm chống thấm và pin mặt trời trong các điều kiện môi trường tự nhiên như ánh nắng, gió, mưa và sự biến động nhiệt độ. Bên cạnh đó, hiệu quả ngăn ngừa sự thấm nước mưa sẽ được đánh giá thông qua việc so sánh và đo đạc sự thay đổi áp suất nước lỗ rỗng trong đất giữa các bờ dốc có lắp mái che và không lắp mái che.
Ngoài ra, điện năng tạo ra từ hệ thống sẽ được sử dụng để vận hành các thiết bị sinh hoạt như máy điều hòa và tủ lạnh trong các khu nhà tạm được dựng gần bờ dốc. Trên cơ sở các kết quả kiểm chứng, các bên sẽ xem xét khả năng mở rộng ứng dụng hệ thống này không chỉ cho các sườn dốc mà còn cho các khu đất dốc khác cũng như các không gian bỏ trống.
