Trong một thế giới đang chạy đua hướng tới điện khí hóa giao thông, vẫn còn một thách thức lớn đặt ra: trạm sạc pin hạn chế. Không phải ai cũng có nhà để xe riêng, hoặc đủ điều kiện lắp đặt bộ sạc xe điện tại nhà. Vậy làm thế nào để chúng ta thực sự thoải mái khi dùng xe điện?

Bạn hãy tưởng tượng, khi đang lưu thông trên các con phố vào buổi hoàng hôn. Những ngọn đèn đường tỏa ra luồng ánh sáng ấm áp xuống vỉa hè. Nhưng chúng không chỉ là đèn đường, đó còn là nơi cắm điện để sạc xe điện.

Đó là nghiên cứu của nhóm nghiên cứu tại Đại học bang Pennsylvania (Hoa Kỳ), biến đèn đường thành bộ sạc xe điện. Nhưng vấn đề không chỉ là cắm điện. Phải làm sao để nhu cầu này không chỉ đem lại lợi ích giới hạn ở các khu vực giàu có hoặc khu vực có lưu lượng giao thông cao.

Sử dụng phân tích nhu cầu và công bằng, các nhà nghiên cứu hợp tác với cộng đồng tại thành phố Kansas, Missouri, chọn 23 đèn đường và lắp đặt các trạm sạc xe điện. Họ phát triển một nền tảng sạc xe điện ở đèn đường, đảm bảo lợi ích mang tính cộng đồng, thân thiện với môi trường.

Bộ sạc đèn đường có một số lợi ích đáng kể. Chúng đặt ngay cạnh lề đường, giúp bạn dễ dàng cắm điện khi đỗ xe. Điều tuyệt vời nhất là chúng tận dụng đường dây, kết cấu điện hiện có, giúp giảm chi phí, tăng hiệu suất tổng thể của hệ thống. Giải pháp này rất sáng tạo, thiết thực, xây dựng dựa trên những gì sẵn có.

Nhưng động lực cho nghiên cứu này xuất phát từ thực tế là nhiều cư dân ở chung cư và nhà tập thể nhiều căn hộ, đặc biệt là ở các khu vực đô thị, không có điều kiện tiếp cận bộ sạc xe điện chuyên dụng tại nhà, vì họ không có điều kiện sở hữu nhà để xe riêng.

Với sự hỗ trợ của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, nhóm nghiên cứu hợp tác với Trung tâm năng lượng đô thị Kansas City, các công ty tiện ích địa phương và Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia, thực hiện nghiên cứu này. Nghiên cứu công bố trên tạp chí Urban Planning and Development.

Họ thiết lập một khuôn khổ xem xét theo ba hướng, gồm nhu cầu, tính khả thi và lợi ích cộng đồng, để giúp các thành phố khác có thể làm điều tương tự, mang lại dịch vụ sạc công bằng, giá cả phải chăng cho nhiều khu dân cư hơn.

Các nhà nghiên cứu bắt đầu với chiến lược lựa chọn địa điểm gồm hai bước: đầu tiên, họ xác định các khu vực có nhu cầu sạc cao nhất, sau đó, họ phân tầng theo mức độ công bằng. Điều này giúp họ xác định chính xác những vị trí tốt nhất để lắp đặt bộ sạc.

Họ phân tích các yếu tố chính như sử dụng đất, mật độ trạm hiện có, các điểm tham quan lân cận và lưu lượng giao thông. Sau đó, họ đưa tất cả dữ liệu vào mô hình AI được đào tạo để dự đoán nơi có nhu cầu cao nhất. Kết quả là họ có một bản đồ các điểm sạc lý tưởng dựa trên dữ liệu.

Tiếp theo, họ thử nghiệm ý tưởng này trong thực tế. Sử dụng dữ liệu từ 23 bộ sạc đèn đường được cải tạo ở Kansas, họ so sánh hiệu suất các bộ sạc này với hiệu suất các trạm sạc truyền thống. Đánh giá của họ cũng khám phá lợi ích về môi trường, đo lường mức tiêu thụ xăng và lượng khí thải nhà kính có thể giảm được khi chuyển sang sạc bằng đèn đường.

Theo nghiên cứu, các bộ sạc này cung cấp tốc độ sạc nhanh hơn, cho thấy tính khả thi, thiết thực trong ứng dụng thực tế. Điều thú vị, xe cộ có xu hướng đỗ tại các bộ sạc này trong thời gian ngắn hơn, có thể do hạn chế về chỗ đậu xe hoặc chi phí liên quan. Tuy nhiên, ngay cả với các lần sạc ngắn hơn, tác động đến môi trường vẫn rất đáng kể.

So với các trạm sạc thông thường, bộ sạc đèn đường giúp giảm 11,94% lượng xăng tiêu thụ và 11,24% lượng khí thải nhà kính so với các trạm sạc thông thường, một lợi thế rõ ràng cho các thành phố xanh và sạch hơn.

Nhóm nghiên cứu cũng dự định tinh chỉnh mô hình của họ kết hợp dữ liệu kinh tế xã hội và thông tin thời tiết. Dữ liệu kinh tế xã hội có thể giúp xác định các cộng đồng có thể gặp khó khăn trong việc tiếp cận xe điện, đảm bảo bộ sạc đặt ở nơi cần thiết nhất. Thời tiết cũng rất quan trọng, nhiệt độ khắc nghiệt có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ pin, tần suất lái xe và lượng điện năng sử dụng.

Công trình nghiên cứu này đặt nền móng cho một tương lai, nơi giao thông sạch được cung cấp năng lượng bởi chính những cột đèn chiếu sáng đường phố.