Kẻ săn bão: Tua bin bão có thể cung cấp năng lượng cho Nhật Bản trong 50 năm
1/9 - Một hình ảnh vệ tinh về Siêu bão Usagi khi tấn công Philippines và Đài Loan vào năm 2013, được chụp bởi vệ tinh MTSAT-2 của Cơ quan Khí tượng Nhật Bản.
Kẻ săn bão: Tua bin bão có thể cung cấp năng lượng cho Nhật Bản trong 50 năm
Viết bởiJunko Ogura, CNNJenni Marsh, CNNTokyo, Nhật Bản
Atsushi Shimizu nói: “Bão bình thường không là gì khác ngoài một thảm họa.
Nhưng đó không phải là trường hợp của kỹ sư Nhật Bản này, người tin rằng những lực lượng bạo lực của tự nhiên có thể giải quyết vấn đề năng lượng xanh của Nhật Bản.
Shimizu đã phát minh ra tuabin chống bão đầu tiên trên thế giới. Tua bin gió hình quả trứng mạnh mẽ, được thiết kế không chỉ để chịu được sức mạnh khủng khiếp của một cơn bão nhiệt đới mà còn để khai thác nó.
Theo Phòng thí nghiệm Khí tượng & Hải dương Đại Tây Dương, một cơn bão trưởng thành tạo ra mức động năng "tương đương với khoảng một nửa công suất phát điện trên toàn thế giới".
Shimizu nói rằng năng lượng từ một cơn bão có thể cung cấp năng lượng cho Nhật Bản trong 50 năm.
Tua bin bão tố của Challenergy Nguồn ảnh: Challenergy
Kết thúc kỷ nguyên
Trước thảm họa hạt nhân Fukushima Daiichi vào tháng 3 năm 2011, năng lượng hạt nhân được dự đoán sẽ chiếm 60% năng lượng sơ cấp của Nhật Bản vào năm 2100.
Nhưng trận động đất và sóng thần kinh hoàng, giết chết 19.000 người, cũng đã gây ra ba vụ tan chảy hạt nhân và làm trật bánh kế hoạch đó.
Ngày nay, Nhật Bản nhập khẩu khoảng 84% nhu cầu năng lượng, và nhiều lò phản ứng hạt nhân của nước này hiện đã ngừng hoạt động do nước này tránh xa nguồn năng lượng này.
Bão và bão: Sự khác biệt là gì?
Các nỗ lực sử dụng năng lượng gió phần lớn đã không thành công.
Shimizu nói: “Trong nhiều thập kỷ, Nhật Bản đã đưa vào các tuabin gió kiểu châu Âu, không được thiết kế cho các vùng bão và lắp đặt chúng mà không cần cân nhắc kỹ lưỡng - chúng đã bị hỏng gần như hoàn toàn”.
Ví dụ, trong cơn bão Usagi vào năm 2013, tám tuabin đã bị sập tại trang trại gió Honghaiwan của Trung Quốc, ở phía đông Quảng Đông, và tám tuabin khác bị hư hỏng, theo Windpower Intelligence.
Do đó, năng lượng mặt trời đã trở thành trọng tâm của chính phủ Nhật Bản, và các tấm pin mặt trời giờ đây không còn là hình ảnh phổ biến đối với các ngôi nhà ở thành thị.
"Nhưng về mặt năng lượng," Shimizu nói, "Nhật Bản thực sự có nhiều năng lượng gió hơn so với năng lượng mặt trời, chỉ là nó không được sử dụng."
Cả nước đã hứng chịu 6 cơn bão trong năm 2016.
Shimizu nói: “Nhật Bản có tiềm năng trở thành một siêu cường quốc về gió.
Siêu cường tiếp theo
Năm 2013, Shimizu bỏ việc, thành lập công ty công nghệ xanh Challenergy và giành được tài trợ để phát minh ra một tuabin gió "không thể bị phá hủy bởi một cơn bão."
Shimizu và nhóm của ông đã thực hiện hai thay đổi cơ bản đối với thiết kế của các tuabin gió thông thường.
Đầu tiên, họ thiết kế một trục thẳng đứng đa hướng có thể chịu được các kiểu gió khó lường của Nhật Bản.
Xem một cơn bão thổi bay chiếc xe này
Sau đó, họ kết hợp hiệu ứng Magnus - lực tác động sang một bên khiến một vật thể quay lệch khỏi đường thẳng, giống như chuyển động quay trên một quả phạt đền trong bóng đá.
Hiệu ứng Magnus mang lại mức độ kiểm soát chưa từng có đối với các cánh của tuabin. Bằng cách siết chặt thanh giữa, các kỹ sư có thể điều chỉnh tốc độ của các cánh để đảm bảo chúng không bị quay ngoài tầm kiểm soát khi có bão.
Khi nhóm Challenergy mô phỏng lần cuối phát minh của họ vào tháng 7 năm 2015, nó đã đạt được hiệu suất 30%. Các tuabin gió dựa trên cánh quạt thường đạt hiệu suất 40%, nhưng không thể hoạt động trong bão.
Vào tháng 7, nguyên mẫu đầu tiên đã được lắp đặt ở Okinawa. Giờ đây, tất cả những gì mà nhóm Challenergy cần để kiểm tra hiệu quả sáng tạo của họ trong cuộc sống thực là một cơn bão.
"Tôi muốn lắp đặt máy phát điện năng lượng gió của chúng tôi tại Sân vận động Quốc gia mới", Shimizu nói về cơ sở đang được xây dựng cho Thế vận hội Tokyo 2020. "Hoặc trên tháp Tokyo, vì năm ngoái tháp Eiffel đã lắp đặt một máy phát năng lượng gió vào thời điểm diễn ra COP21 (hội nghị thượng đỉnh về khí hậu)."
Đối với Shimizu, đó là một sự phục vụ mà anh ấy mắc nợ đất nước của mình.
Shimizu nói: “Thế hệ của chúng tôi đã gặt hái được những lợi ích từ năng lượng hạt nhân - chúng tôi không bao giờ gặp phải tình trạng mất điện vì nó.
"Bây giờ chúng tôi có trách nhiệm thay đổi tương lai."
