Gió + Nước = nguồn năng lượng tiềm tàng

Năng lượng gió trên bề mặt đại dương (phong năng đại dương) là nguồn năng lượng tái sinh chưa hề được tận dụng.

Nằm trên mặt đại dương 80 mét – đó là độ cao điển hình của tuabin gió, một độ cao có thể cung cấp năng lượng nhiều gấp rưỡi so với khi nó chỉ cao 10 mét, là độ cao quan trọng đối với việc đi lại của tàu bè. “Mặc dù châu Âu dẫn đầu trong việc xây dựng các cơ sở phong năng ở ngoài khơi nhưng Mỹ mới là nước có điều kiện thuận lợi để phát triển phong năng thuận tiện nhất thế giới vì tiếp giáp với đại dương ven biển với sức gió mạnh”, theo Charlie Zender, giáo sư khoa học Trái đất và là đồng tác giả của công trình nghiên cứu. “Không khí ở đây ổn định, nước rất lạnh”.

"Ở những độ cao trung bình, môi trường rất ổn định. Càng so sánh với những nơi khác, tôi càng ấn tượng về sự thuận lợi ở nơi đây”, ông nói thêm.

Phong năng đại dương có hàng loạt ưu điểm: Sạch, tái sinh được và không chiếm đất đai. Các tuabin đại dương đặt tại ven bờ, nơi đáy biển không quá sâu, có thể gần nơi tập trung dân hơn các nhà máy điện, giảm thất thoát điện năng và chi phí truyền tải. Mạng lưới điện trên mặt biển có độ tin cậy cao và an toàn hơn mạng điện trên mặt đất. 

Phong năng đại dương (Ảnh: Physorg.com)

Tuy nhiên, các tháp tuabin ngoài khơi cần phải neo giữ tại các giàn đế trên mặt đại đương khiến chi phí xây dựng tốn kém hơn khoảng 50%, nhưng bù lại không phải bỏ tiền ra “mua gió” giống như mua than, dầu, cồn hoặc nhiên liệu hạt nhân như các loại nhà máy điện khác.

Bản nghiên cứu của GS Zender và người sinh viên của ông là viên Scott Capps lập ra là bản dự án đầu tiên tính toán cho dạng phong năng tiềm tàng nơi các đại dương ở độ cao xác định của tuabin. Các nhà nghiên cứu bắt đầu với dự định tuabin gió ở độ cao 10 mét, có tính toán đến cả các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ gió như độ ẩm và nhiệt độ của khí quyển và đại dương.

Trên cơ sở những số liệu toàn cầu ghi lại 2 lần một ngày trong 6 năm liền (2000-2006), họ kết luận phong năng đại dương trung bình toàn cầu là 841 watt cho mỗi mét vuông được “quét” bởi roto tuabin. Chỉ một tuabin phong năng đại dương cũng sản xuất ra được một năng lượng là 1 triệu watt, đủ để cung cấp liên tục cho nhu cầu tiêu dùng của 1.000 hộ dân.

Zender nói: "Nếu áp dụng những nghiên cứu của chúng tôi vào điều kiện đất đai cụ thể của các bạn, thì lần đầu tiên các bạn sẽ ước tính được tiềm năng của phong năng đại dương toàn cầu”.

Quỹ khoa học quốc gia và NASA tài trợ cho công trình nghiên cứu này và công bố trên Tạp chí Geophysical Research Letters.

Từ khóa liên quan:

Charlie Zender

Năng lượng

Gió

Nước

Phong năng