Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Thủy điện trong lòng biển (10/05/2013)

Các chuyên gia của Viện MIT(Hoa Kỳ) vừa đề xuất và thử nghiệm một phương thức mới tạo thế năng của nước để sản xuất điện trong lòng biển. Mô hình này kết hợp với một tháp phát điện bằng sức gió đặt trên mặt nước, tạo ra năng lượng rẻ mà không ô nhiễm môi trường.

Chu trình liên tục

Phương thức mới này là: Đúc sẵn bằng bê tông một quả cầu rất lớn, đường kính tới 30 mét. Đặt quả cầu rỗng này xuống đáy biển nơi độ sâu hàng trăm mét. Quả cầu này có hai tác dụng, một là làm chân đế cho tháp phát điện bằng tuabin cánh quạt gió đứng trên nó. Hai là đặt trong quả cầu một tuabin như tuabin thủy điện để sản xuất điện.

Khi gió yếu, tua bin gió làm việc kém hiệu quả, sản lượng điện thấp, lúc này một van nước được mở ra, nước biển tạo thành dòng nước áp lực mạnh như áp lực trong tuy-nen (đường ống) thủy điện, động năng của nước làm quay máy phát điện trong quả cầu bê tông.

Do nằm ở đáy sâu, độ chênh cao, nên thế năng dòng nước “dội” vào tuabin ở quả cầu rỗng rất mạnh.

Nhiều giờ sau đó quả cầu chứa đầy nước, dừng phát điện. Lúc này trông nhờ vào khi nào đó (trong ngày) năng lượng dư thừa của tuabin gió sẽ bơm đẩy hết nước trong quả cầu bê tông ra ngoài.

Chu trình “tháo” nước vào sinh điện rồi bơm nước ra nhờ năng lượng dư thừa của tuabin gió cứ diễn ra liên tục, chu trình có thể tự động làm việc ngày này qua ngày khác.

Kết quả là điện sản xuất ra liên tục, gió yếu thì phát điện bằng nước.

                                         Ảnh minh họa: forr.us

Hiệu quả đã rõ qua tính toán 

Các nhà nghiên cứu tính toán một quả cầu đặt trong hàng trăm mét nước sâu có thể lưu trữ lên đến 6 mWh điện, có thể cung cấp nhiều năng lượng như một nhà máy điện hạt nhân trong vài giờ. Một hệ thống như vậy có thể làm giảm sự phụ thuộc vào các nhà máy điện truyền thống trong giờ cao điểm.

Các nhà sáng chế đã thiết kế đúc bức tường bê tông dày 3 mét cho vỏ quả cầu. Mỗi quả sẽ nặng hàng ngàn tấn. Nó thích hợp để làm trụ các tuabin gió trên biển.

Khó có thể đúc tại chỗ các cấu kiện lớn như vậy, vì thế một sà lan đặc biệt sẽ được tạo ra để chuyên dùng kéo các quả cầu rỗng khổng lồ ra nơi lắp đặt sau khi được đúc trên bờ.

Dự toán chi phí ban đầu khoảng 12 triệu USD để triển khai một quả cầu bê tông như vậy, chi phí sẽ giảm dần qua nhiều sản phẩm.

Nhóm nghiên cứu ước tính công nghệ phát điện kết hợp này có thể mang lại chi phí khoảng 6 cent cho mỗi kWh điện. Ý tưởng được coi là khả thi. Hệ thống trở nên hiệu quả trong vùng biển nước nông.

Giáo sư và sinh viên tại MIT đã xây dựng một mô hình thu nhỏ hình cầu đường kính 76 cm. Họ sẽ mở rộng quy mô thử nghiệm một hình cầu 3 mét và sau đó, là phiên bản 10 mét sẽ được thử nghiệm trong một môi trường dưới biển.

Ước tính một trang trại gió ngoài khơi sử dụng công nghệ này có thể cung cấp lượng điện năng so sánh với đập Hoover.

Một điều nên nhớ là, khi xây dựng một trụ phát điện tuabin gió trên biển, lượng bê tông để đổ trụ “đặc” cũng rất tốn kém.

Nếu làm các quả cầu bê tông đặt dưới đáy sâu làm trụ, sẽ lợi cả đôi đường.

Nguồn: thiennhien.net