Công ty Nhật Bản muốn sản xuất năng lượng từ sóng biển
Nó có thể là một người thay đổi cuộc chơi, nhưng hiện tại, vẫn còn khá sớm để nêu vấn đề
Công ty cho biết phương pháp này hiệu quả hơn năng lượng gió hoặc năng lượng mặt trời.
Ảnh: Shintake.
Chuyển đổi sang nền kinh tế không có carbon không phải là một nhiệm vụ dễ dàng và nó sẽ đòi hỏi từng chút năng lượng mà chúng ta có thể tìm thấy. Thủy điện theo truyền thống là tuyệt vời, nhưng nó phần lớn đã bị khai thác. Năng lượng gió và năng lượng mặt trời đang gia tăng mạnh mẽ, nhưng chúng đi kèm với những thiếu sót riêng về tính sẵn có và công suất, và năng lượng hạt nhân dường như không còn được ưa chuộng. Đứa trẻ mới trong khối có thể có điều gì đó để nói về tất cả những điều đó - năng lượng sóng.
Công suất sóng khác với công suất thủy triều, năng lượng này thu năng lượng của dòng điện do thủy triều tạo ra. Sản xuất điện bằng sóng không phải là một công nghệ được sử dụng rộng rãi, mặc dù nó đã được nghiên cứu từ những năm 1980.
Năm 2000, thiết bị như vậy đầu tiên trên thế giới được triển khai ở Scotland và vào năm 2008, trang trại sóng đa máy phát thử nghiệm đầu tiên đã được mở ở Bồ Đào Nha. Giờ đây, công ty kỹ thuật IHI của Nhật Bản đang bước vào cuộc chiến.
IHI đã tiết lộ một nguyên mẫu nặng 30 tấn có khả năng tạo ra 100 kW năng lượng từ các cánh quạt phía sau. Cuộc thử nghiệm dự kiến bắt đầu vào mùa thu năm nay và sẽ kéo dài hơn một năm. Nếu mọi thứ diễn ra theo đúng kế hoạch, hãng sẽ thương mại hóa sản phẩm rất sớm.
Tìm một vị trí tốt để triển khai công nghệ là chìa khóa. Máy phát điện thử nghiệm này sẽ cung cấp dòng điện Kuroshio, một dòng điện Thái Bình Dương chạy dọc theo bờ biển Nhật Bản.
Shigeki Nagaya, giám đốc phát triển của IHI giám sát dự án cho biết: “Kuroshio là một trong những dòng chảy mạnh nhất thế giới và là nguồn năng lượng đầy hứa hẹn.
Công ty đang làm việc với một công nghệ được gọi là máy phát điện nổi dưới nước có thể được đặt ở bất kỳ nơi nào có đủ dòng điện, ở cả sông hoặc đại dương. Tất nhiên, tuabin sông sẽ phải có quy mô nhỏ hơn nhiều. Người ta ước tính Kuroshio có khoảng 200 GW năng lượng tiềm năng có thể thu hoạch được. Các máy phát điện tương tự đã được lắp vào đáy biển ngoài khơi bờ biển Scotland, cùng những nơi khác.
Theo giáo sư Tsumoru Shintake, trưởng nhóm nghiên cứu, tác động của nó là “rất lớn”. Ông cho biết trong một thông cáo báo chí của Viện Okinawa: “Chỉ sử dụng 1% diện tích bờ biển của lục địa Nhật Bản có thể [tạo ra] khoảng 10 gigawatt [năng lượng], tương đương với 10 nhà máy điện hạt nhân.
Cấu trúc hỗ trợ của tuabin được lấy cảm hứng từ thiên nhiên, được mô phỏng để mô phỏng sự linh hoạt của hoa, nhưng cũng được thiết kế để chịu được áp lực cực lớn của sóng không ngừng và sóng thần tiềm tàng. Shintake cho biết, thay vì phản đối gay gắt, các tuabin uốn cong như cành hoa uốn cong lại theo gió. Chúng được neo vào đáy biển bằng dây cáp neo.
Ảnh: OIST / Shintake.
Năng lượng sẽ không rẻ - ít nhất là không phải lúc đầu. Tuy nhiên, khi sản xuất được mở rộng và công nghệ phát triển, giá sẽ giảm xuống. IHI ước tính rằng vào năm 2030, giá điện sẽ giảm xuống dưới mức mà người dân Nhật Bản trung bình ngày nay phải trả cho tiền điện.
Tuy nhiên, hiệu suất vận hành của phát điện dòng đại dương được ước tính vào khoảng 50-70%, cao hơn đáng kể so với 30-40% đối với các trang trại điện gió ngoài khơi, hoặc 10-15% đối với máy phát điện năng lượng mặt trời. Nói cách khác, IHI đặt nhiều hy vọng vào một thị trường mà IHI đang cố gắng tạo ra. Nagaya nói: “Chúng tôi thấy trước một hoạt động trị giá hàng trăm tỷ yên. Công ty dự kiến sẽ mở rộng sang các khu vực khác như Bờ Đông Hoa Kỳ hoặc Đài Loan.
Có một lợi ích khác đối với các tuabin này: chúng có thể bảo vệ chống lại xói mòn bờ biển. Trong một khung cảnh lý tưởng, các tuabin sẽ được trồng giữa các rạn san hô bằng kết cấu xi măng hình kim tự tháp có tác dụng phá sóng và giảm xói mòn do sóng gây ra.
Shintake hình dung ra một tương lai nơi công nghệ này phát triển và trở nên phổ biến. Hiện tại vẫn còn là những ngày đầu, nhưng các tuabin gió “thông thường” cũng chỉ là những ngày đầu.
“Tôi đang tưởng tượng về hành tinh trong 200 năm nữa,” anh nói. “Tôi hy vọng những [tuabin] này sẽ hoạt động chăm chỉ một cách lặng lẽ và độc đáo, trên mỗi bãi biển mà chúng đã được lắp đặt trên đó.”
