Sâu thẳm dưới đại dương, một nguồn năng lượng chỉ chờ được khai thác, mở ra giấc mơ về nguồn năng lượng vĩnh cửu

Bước đột phá mới của năng lượng xanh

Nhật Bản là vương quốc khát điện và nhờ vào nhiều vào nguyên vật liệu hoá thạch. Chính cho nên vì thế, Nhật Bản không ngừng tìm kiếm những nguồn nguồn năng lượng mới và vững chắc. Quốc gia này đã thử nghiệm thành công xuất sắc một mạng lưới hệ thống hoàn toàn có thể cung ứng dạng nguồn năng lượng tái tạo không thay đổi, liên tục, không phụ thuộc vào vào gió hay mặt trời .Trong hơn một thập kỷ, đơn vị sản xuất máy móc hạng nặng IHI Corp. của Nhật Bản đã tăng trưởng một tuabin hoạt động giải trí dưới đáy biển để khai thác nguồn năng lượng từ những dòng hải lưu sâu, biến nó thành nguồn điện không thay đổi và bền vững và kiên cố .

Cỗ máy khổng lồ giống như một chiếc máy bay với hai cánh tuabin quay ngược chiều giống như máy bay phản lực. Một “thân máy bay” nằm ở trung tâm chứa hệ thống điều chỉnh lực nổi. Nguyên mẫu có tên gọi là Kairyu, nặng 330 tấn và được chế tạo để neo dưới đáy biển ở độ sâu 30-50 mét.

Trong sản xuất thương mại, kế hoạch dự kiến của công ty là đặt những tuabin trong Dòng hải lưu Kuroshio, một trong những dòng chảy mạnh nhất quốc tế. Dòng hải lưu này chảy dọc theo bờ biển phía đông của Nhật Bản. Điện sẽ được truyền đi qua những đường dây cáp dưới đáy biển .Ken Takagi, giáo sư về chủ trương công nghệ tiên tiến đại dương tại trường Graduate School of Frontier Sciences, cho biết : ” Nhật Bản có lợi thế về năng lực tiếp cận những dòng hải lưu. Năng lượng gió tương thích với với châu Âu hơn về mặt địa lý, nơi chịu ảnh hưởng tác động của gió Tây và nằm ở vĩ độ cao hơn ” .Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng Mới của Nhật Bản ( NEDO ) ước tính Hải lưu Kuroshio hoàn toàn có thể tạo ra tới 200 gigawatt – khoảng chừng 60 % hiệu suất phát điện lúc bấy giờ của Nhật Bản .Hệ thống khai thác nguồn năng lượng từ những dòng hải lưu .

Khai thác nguồn năng lượng từ biển

Giống như những vương quốc khác, tỷ trọng góp vốn đầu tư vào nguồn năng lượng tái tạo của Nhật Bản đã chuyển từ nguồn năng lượng hạt nhân sang nguồn năng lượng gió và mặt trời, đặc biệt quan trọng là sau thảm hoạ hạt nhân Fukushima .Nhật Bản là nhà phân phối điện mặt trời lớn thứ 3 trên quốc tế và đang góp vốn đầu tư mạnh vào điện gió ngoài khơi. Nhưng việc khai thác những dòng hải lưu hoàn toàn có thể phân phối nguồn điện cơ bản thiết yếu để giảm nhu yếu tàng trữ nguồn năng lượng hoặc sử dụng nguyên vật liệu hoá thạch .Ưu điểm của dòng hải lưu là tính không thay đổi. Dòng chảy ít giao động về vận tốc và hướng, giúp mang lại thông số hiệu suất từ 50-70 %. Đây là thước đo mức độ sản xuất liên tục của mạng lưới hệ thống. Như vậy, thông số của hải lưu cao hơn so với mức 29 % của nguồn năng lượng gió đất liền và 15 % so với nguồn năng lượng mặt trời .Yếu tố quan trọng mang đến hiệu suất cao của tuabin là vị trí đặt ở nơi có dòng hải lưu đủ mạnh để tạo ra điện. Vùng biển đặt tuabin cũng phải là nơi không có quá nhiều tàu thuyền để hoàn toàn có thể lắp ráp và bảo dưỡng bảo đảm an toàn .Vào tháng 2, IHI với NEDO đã hoàn thành xong điều tra và nghiên cứu lê dài hơn 3 năm về công nghệ tiên tiến này. Nhóm đã thử nghiệm mạng lưới hệ thống tại vùng biển xung quanh quần đảo Tokara ở tây nam Nhật Bản. Họ kéo Kairyu bằng một con tàu khác nhằm mục đích tạo ra dòng hải lưu tự tạo .Các cuộc thử nghiệm đã chứng tỏ nguyên mẫu hoàn toàn có thể tạo ra hiệu suất không thay đổi khoảng chừng 100 kilowatt. Công ty hiện có kế hoạch lan rộng ra quy mô mạng lưới hệ thống rất đầy đủ 2 megawatt hoàn toàn có thể đi vào hoạt động giải trí thương mại vào năm 2030 hoặc muộn hơn .

Giống như các quốc gia hàng hải tiên tiến khác, Nhật Bản đang khám phá nhiều cách khác nhau để khai thác năng lượng từ biển, bao gồm năng lượng thủy triều, sóng và chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương (OTEC), khai thác sự chênh lệch về nhiệt độ giữa bề mặt và đại dương sâu.

Mitsui OSK Lines Ltd. đã góp vốn đầu tư vào Bombora Wave Power có trụ sở tại Vương quốc Anh để tò mò tiềm năng của công nghệ tiên tiến này ở Nhật Bản và Châu Âu. theo Yasuo Suzuki, giám đốc bộ phận marketing cho biết công ty cũng đang triển khai OTEC và khởi đầu quản lý và vận hành một cơ sở có hiệu suất 100 kW ở Okinawa vào tháng 4 .Đơn vị nguồn năng lượng tái tạo của Kyushu Electric là Kyuden Mirai Energy khởi đầu thử nghiệm tính khả thi với trị giá 650 triệu yên ( 5,1 triệu USD ) trong năm nay để sản xuất 1 MW điện thủy triều xung quanh quần đảo Goto. nhà nước trong tháng này cũng yêu cầu những biến hóa so với những cuộc đấu giá nguồn năng lượng gió ngoài khơi để hoàn toàn có thể tăng vận tốc tăng trưởng .Trong số những công nghệ tiên tiến nguồn năng lượng biển, công nghệ tiên tiến tân tiến nhanh nhất theo hướng hiệu suất cao về ngân sách là nguồn năng lượng thủy triều. Angus McCrone, cựu biên tập viên trưởng BloombergNEF và nhà nghiên cứu và phân tích nguồn năng lượng biển cho biết ” công nghệ tiên tiến đã tăng trưởng một chặng đường dài và nó chắc như đinh hiệu suất cao ” .Orbital Marine Power có trụ sở tại Scotland là một trong số những công ty kiến thiết xây dựng mạng lưới hệ thống thủy triều xung quanh Orkney, vị trí của Trung tâm Năng lượng Hàng hải Châu Âu. Những đơn vị chức năng khác gồm có MeyGen của SIMEC Atlantis Energy và Aquantis có trụ sở tại California, được cho là có kế hoạch khởi đầu thử nghiệm mạng lưới hệ thống thủy triều ở đó vào năm tới .

Mặc dù các dòng chảy thủy triều không chảy liên tục trong 24 giờ, nhưng chúng có xu hướng mạnh hơn các dòng hải lưu sâu. Hải lưu Kuroshio chảy với tốc độ 1 đến 1,5 mét/giây. Một số dòng thuỷ triều có tốc độ 3 mét/giây. McCrone cho biết: “Vấn đề lớn nhất đối với các tuabin dòng hải lưu là liệu chúng có thể sản xuất một thiết bị tạo ra năng lượng tiết kiệm từ các dòng chảy không quá mạnh hay không“.

Ocean Energy Systems, một tổ chức triển khai hợp tác liên chính phủ do Cơ quan Năng lượng Quốc tế ( IEA ) xây dựng, nhận thấy tiềm năng tiến hành hơn 300 gigawatt nguồn năng lượng đại dương trên toàn thế giới vào năm 2050 .Tuy nhiên, tiềm năng về nguồn năng lượng đại dương phụ thuộc vào vào vị trí, tính đến cả sức mạnh của dòng chảy, năng lực tiếp cận mạng lưới điện hoặc thị trường, ngân sách bảo dưỡng, luân chuyển, sinh vật biển và những yếu tố khác .Ảnh : IHI Corp / NEDO

Giấc mơ về nguồn năng lượng vĩnh cửu

Tại Nhật Bản, nguồn năng lượng sóng ở mức trung bình và không không thay đổi trong suốt cả năm, trong khi những khu vực có dòng chảy thủy triều mạnh thường có lưu lượng lớn, Takagi nói. Và OTEC thì tương thích hơn với những vùng nhiệt đới gió mùa nơi có nền nhiệt độ lớn hơn. IHI cho biết một trong những lợi thế của dòng hải lưu sâu là nó không hạn chế việc chuyển dời của tàu bè .Tuy nhiên, công ty Nhật Bản vẫn còn cả một chặng đường dài phía trước. So với những phương tiện đi lại trên bờ, việc lắp ráp mạng lưới hệ thống dưới nước phức tạp hơn nhiều. Takagi nói : ” Không giống như châu Âu, nơi có lịch sử vẻ vang khai thác dầu ở Biển Bắc truyền kiếp, Nhật Bản có rất ít kinh nghiệm tay nghề về thiết kế xây dựng ngoài khơi. Có những thử thách lớn về kỹ thuật để kiến thiết xây dựng một mạng lưới hệ thống đủ mạnh chống chịu được những điều kiện kèm theo khắc nghiệt của dòng hải lưu sâu và để giảm ngân sách bảo dưỡng ” .

Ông nói: “Nhật Bản không được may mắn về các nguồn năng lượng thay thế. Mọi người có thể nói rằng đây chỉ là giấc mơ, nhưng chúng tôi cần cố gắng làm mọi thứ để đạt được phát thải carbon bằng 0“.

Với việc chi phí của năng lượng gió và mặt trời đang giảm, IHI cũng cần chứng minh tính cạnh tranh về chi phí của tổng thể dự án điện hải lưu. IHI đặt mục tiêu sản xuất điện ở mức giá 20 yên/kilowatt giờ từ việc triển khai quy mô lớn. Mức giá này vẫn cao hơn so với khoảng 17 yên đối với năng lượng mặt trời và 12-16 yên đối với năng lượng gió ngoài khơi.

IHI cũng cho biết họ đã triển khai nhìn nhận môi trường tự nhiên trước khi khởi động dự án Bất Động Sản và sẽ sử dụng hiệu quả thử nghiệm để xem xét những tác động ảnh hưởng đến thiên nhiên và môi trường biển và ngành đánh bắt cá cá .Nếu thành công xuất sắc ở quy mô lớn, dòng hải lưu sâu hoàn toàn có thể góp thêm phần quan trọng trong việc tương hỗ cung ứng nguồn nguồn năng lượng xanh, trong nỗ lực toàn thế giới nhằm mục đích vô hiệu những nguyên vật liệu hoá thạch. McCrone cho biết, việc làm của IHI hoàn toàn có thể giúp kỹ thuật của Nhật Bản đóng vai trò tiên phong đi đầu với sự tương hỗ của chính phủ nước nhà .

Ông cho rằng IHI phải đưa ra một lập luận thuyết phục rằng “Nhật Bản có thể được hưởng lợi từ việc trở thành người dẫn đầu về công nghệ trong lĩnh vực này“.

Source: https://vh2.com.vn
Category : Trái Đất