Các nhà nghiên cứu phát triển một loại hệ thống năng lượng mặt trời mới, có thể tạo ra cả điện và nhiệt cùng một lúc, bước đổi mới có thể giúp các ngành sản xuất công nghiệp thu giữ khí carbon dioxide (CO₂) từ khí thải hiệu quả hơn.

Hệ thống này sử dụng các tấm pin mặt trời kết hợp với các gương lớn, để tập trung ánh sáng mặt trời lên các tấm pin. Các tấm gương được canh chỉnh góc độ cẩn thận để hướng càng nhiều ánh sáng mặt trời càng tốt về phía các tấm pin mặt trời, giúp tăng lượng năng lượng tạo ra.

Năng lượng mặt trời tập trung này tạo ra điện năng, đồng thời cũng tạo ra nhiệt, điều mà các tấm pin mặt trời truyền thống thường không cung cấp. Theo các nhà khoa học tại tổ chức nghiên cứu SINTEF của Na Uy, hệ thống này độc đáo vì nó có thể lưu trữ nhiệt, cũng như sản xuất điện năng.

Nguồn nhiệt này rất có giá trị trong quy trình công nghiệp như thu giữ carbon, giúp loại bỏ CO₂ từ khí thải nhà máy trước khi nó thải vào khí quyển. Các tấm pin mặt trời được trang bị bộ cảm biến để theo dõi hướng mặt trời suốt cả ngày, đảm bảo thu được lượng ánh sáng mặt trời tối đa.

Bên dưới tấm pin mặt trời là các đường ống chứa đầy chất lỏng, có chức năng hấp thụ và lưu trữ nhiệt lượng tạo ra bởi ánh sáng mặt trời tập trung. Nước trong các đường ống này có thể đạt đến nhiệt độ khoảng 60°C, mức khá cao đối với hệ thống sưởi bằng năng lượng mặt trời.

Tuy nhiên, việc thu giữ carbon đòi hỏi nhiệt độ cao hơn nữa. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu phát triển một máy bơm nhiệt tiên tiến, sử dụng nước nóng được lưu trữ để tạo ra nhiệt độ khoảng 130°C, đủ nóng để cung cấp năng lượng cho quá trình thu giữ carbon.

Việc thu giữ carbon thường tiêu thụ một lượng lớn năng lượng, khiến nó trở nên đắt đỏ và khó áp dụng rộng rãi. Các thử nghiệm tại nhà máy thí điểm ở Trondheim, Na Uy, cho thấy hệ thống năng lượng mặt trời mới có thể giảm lượng năng lượng cần thiết cho việc thu giữ carbon khoảng 17%.

Các mô hình máy tính cho thấy rằng với những cải tiến hơn nữa, mức tiết kiệm năng lượng có thể đạt tới 39%. Điều này sẽ làm cho việc thu giữ carbon trở nên khả thi hơn đối với các ngành sản xuất công nghiệp nặng.

Dự án thực hiện với sự hợp tác của công ty Svalin Solar, lấy cảm hứng từ công nghệ tương tự sử dụng ở các hệ thống năng lượng mặt trời nổi. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hệ thống tại Phòng thí nghiệm Multiphase của SINTEF, nơi nó được kết nối với một cơ sở thu giữ carbon hiện có.

Điều kiện thời tiết đóng vai trò quan trọng trong kết quả. Giai đoạn thử nghiệm vào tháng 8/2025 có nhiều mây bất thường, làm hạn chế ánh sáng mặt trời. Các nhà khoa học cho biết, hệ thống sẽ hoạt động tốt hơn ở những vùng nhiều nắng. Vì ánh sáng mặt trời có thể thay đổi, nên hệ thống đôi khi cần hệ thống sưởi điện dự phòng để hoạt động trơn tru.

Nhóm nghiên cứu dự định xây dựng dự án thí điểm quy mô lớn hơn tại một nhà máy sản xuất thủy tinh ở Italia. Điều này giúp kiểm tra công nghệ hoạt động tốt đến đâu trong sản xuất thực tế. Các nhà nghiên cứu tin rằng, hệ thống này có thể hỗ trợ ngành công nghiệp tiêu thụ nhiều năng lượng giảm lượng khí thải trong khi sử dụng năng lượng tái tạo.

Nếu dự án thành công, công nghệ năng lượng mặt trời sử dụng gương này có thể trở thành một công cụ giá trị, giúp việc thu giữ carbon trở nên sạch hơn, rẻ hơn, có ý nghĩa lớn trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.