Tháng 12, 2017
Thứ bảy
Thứ Năm, ngày 07/12/2017 00:01 AM (GMT+7)

Công nghệ mới giúp chuyển sóng biển thành năng lượng điện

Năng lượng sóng còn một ưu điểm trội hơn so với năng lượng gió và năng lượng mặt trời, đó là có thể khai thác được 24 giờ trên 7 ngày vì mặt biển không bao giờ tĩnh lặng.

Ngoài khơi bờ biển vịnh Kaneohe ở đảo Oahu thuộc quần đảo Hawaii, một loạt các phao nổi với màu sắc nổi bật đang dao động lên xuống cùng dòng nước biển đại dương. Những chiếc phao nối nhau và kéo dài như những chiếc xe buýt. Thật ra, chúng là thiết bị giúp chuyển đổi sóng biển thành năng lượng điện.

Thiết bị này được gọi là Lifesaver, có đầy đủ bánh răng, dây cáp và các thiết bị điện tử siêu vi. Không giống như những công nghệ năng lượng sạch đã phát triển mạnh ngày nay, phải có tua bin điện hay tấm pin thu năng lượng, thiết bị này không có máy móc cồng kềnh nên không chiếm diện tích và được thả trôi giữa đại dương.

Công nghệ mới giúp chuyển sóng biển thành năng lượng điện - 1

Sóng biển là một nguồn năng lượng rất lớn và dường như vô tận, nhưng chúng ta vẫn chưa khai thác nó để chuyển thành điện năng sử dụng. Ảnh: Wikicommon.

Năng lượng sóng biển là một hình thức năng lượng sạch mới mà các quốc gia với đường bờ biển dài như Hoa Kỳ và Việt Nam sẽ có lợi thế rất lớn. Nếu thiết bị này được triển khai rộng rãi và được lắp đặt dọc theo đường bờ biển trong thập niên tới, nó sẽ đủ sức cung cấp điện cho hàng triệu hộ gia đình trong đất liền.

Giống như những chiếc phao cứu sinh, nhưng nó được trang bị thêm thiết bị chuyển đổi năng lượng và một dây cáp điện kéo thẳng xuống đáy biển. Sóng biển đi qua hệ thống thủy lực đặt giữa các khớp nối của các phao bơi, cùng lúc đó sẽ có những bóng khí dưới mặt nước nhận tín hiệu dao động rồi bơm ép nước biển để tạo ra điện và truyền phát đến tua bin thủy điện ở trên bờ.

“Có hàng ngàn thiết kế những bộ thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng biển thành năng lượng điện. Chúng tôi vẫn đang phát triển những thiết kế mới để đạt được hiệu quả tối ưu, mặc dù nhiều mô hình đang hoạt động rất tốt nhưng chúng tôi vẫn chưa có thiết bị nào đạt hiệu quả cao như thế,” nhà nghiên cứu năng lượng sóng Reza Alam ở Đại học California, Berkeley cho biết.

Mặc dù nguồn điện thu được từ việc chuyển đổi năng lượng sóng vẫn chưa cao hơn so với các loại hình năng lượng sạch khác, nhưng rõ ràng đây là nguồn năng lượng dồi dào mà chúng ta vẫn chưa khai thác.

Alam so sánh, cứ mỗi mét vuông pin năng lượng Mặt Trời sẽ tạo ra được từ 0,2 đến 0,3 kilowatt điện. Mỗi mét vuông tháp năng lượng gió sẽ tạo ra được từ 2 đến 3 kilowatt điện. Trong khi đó, mỗi mét đường bờ biển sẽ tạo ra hơn 30 kilowatt điện từ năng lượng sóng.

Công nghệ mới giúp chuyển sóng biển thành năng lượng điện - 2

Bản thiết kế về công nghệ CETO của Carnegie, sự dao động của phao bơi theo dòng nước biển sẽ tạo áp lực và được chuyển thành điện năng. Ảnh: Carnegie Clean Energy.

Cũng giống như năng lượng Mặt Trời và năng lượng gió, năng lượng sóng biển cũng phụ thuộc vào Mặt Trời. Ánh xạ Mặt Trời gây nên áp lực không khí và tạo ra gió, sóng biển. “Năng lượng sóng là một dạng năng lượng khác cũng phụ thuộc vào Mặt Trời,” Alam cho biết thêm.

Năng lượng sóng còn một ưu điểm trội hơn so với năng lượng gió và năng lượng mặt trời, đó là chúng ta có thể khai thác được 24 giờ trên 7 ngày, bất cứ lúc nào cũng được vì mặt biển không bao giờ tĩnh lặng. Trong khi đó, năng lượng mặt trời và năng lượng gió chỉ khai thác được vào những ngày có nắng, có gió.

Theo nghiên cứu mới nhất chỉ ra rằng năng lượng sóng ở Mỹ có thể sản xuất ra đến 1.170 terawatt điện mỗi năm, tương đương một phần ba nhu cầu điện năng của cả nước này. Nhận thấy tiềm năng to lớn, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đang tiến hành đầu tư mạnh mẽ vào năng lượng sóng biển.

Năm ngoái, DOE đã trao thưởng 2,5 triệu USD cho nhóm nghiên cứu chiến thắng cuộc thi thiết kế những thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng và 40 triệu USD cho Đại học Oregon để xây dựng một cơ sở nghiên cứu cho nguồn năng lượng này.

Tuy nhiên, trước khi đi vào khai thác thực tế nguồn năng lượng này, cần xây dựng thiết bị mạnh mẽ nhất bởi vì môi trường đại dương luôn có sóng to gió lớn hay thậm chí là bão biển, có thể phá hủy toàn bộ những cơ sở khai thác điện ở ngoài khơi. Cũng như chi phí cho đội người nhái thường xuyên lặn xuống biển để bảo trì là không rẻ.

Với những tiềm năng và thách thức như vậy, có thể mất đến hơn 10 năm để có thể triển khai và còn khá lâu nữa để thấy được hiệu quả của nguồn năng lượng này. Nhưng dù sao đây cũng là nguồn năng lượng hứa hẹn có thể thay đổi được tình trạng sử dụng năng lượng hóa thạch hiện nay trên thế giới và chính phủ các nước cần đầu tư vào công nghệ mới này.

Quang Niên (Futurism)

Tin đọc nhiều

Khởi nghiệp bằng dự án bán những bức ảnh tuyệt đẹp về Trái Đất Dự án khởi nghiệp này nhằm nâng cao nhận thức của con người...
Sao lưu và phục hồi tin nhắn đã xóa trên Zalo Chỉ với vài thao tác đơn giản, bạn có thể phục hồi lại toàn...
Nông nghiệp thông minh với IoT và điện toán đám mây Việc ứng dụng IoT vào nông nghiệp hiện nay không còn quá...
Các nhà khoa học Harvard hóa giải "nỗi oan nghìn năm" cho thời tiết Sau khi nghiên cứu 11 triệu hồ sơ y tế, các nhà khoa học tại...