Ở bài viết trước chúng ta đã tham khảo về khả năng khai thác nguồn năng lượng điện từ đại dương đó chính là năng lượng thủy triều. Ở bài viết này chúng ta sẽ cùng Bình Minh - đơn vị cung ứng máy phát điện Hyundai số 1 thị trường tìm hiểu tiếp về khả năng tạo ra dòng điện do có sự chênh lệch về độ mặn và nhiệt độ trong nước biển nhé!
Tạo ra điện nhờ sự chênh lệch mặn trong nước biển!
Về nguyên tắc, một hệ thống PRO sẽ ngăn nước sông và nước biển ở 2 bên của một màng bán thẩm thấu. Thông qua cơ chế thẩm thấu, dòng nước ít mặn hơn sẽ thấm qua màng để sang phía dòng nước mặn hơn. Sự thẩm thấu này sẽ tạo ra một dòng chảy, làm quay các tua bin và tạo ra dòng điện.
Nhóm nghiên cứu đến từ Viện công nghệ Massachusetts đã phát triển một mô hình để tìm ra kích thước lý tưởng và đánh giá hiệu suất của hệ thống. Nghiên cứu chỉ ra rằng, màng thẩm thấu càng lớn, lượng điện sản xuất được càng lớn tức là khi màng thẩm thấu lớn sẽ tỉ lệ thuận lới dòng chảy được tạo ra. Một điều thú vị là 95% lượng điện sản xuất được tâp trung tại một nửa diện tích của màng thẩm thấu.
Vấn đề đối với hệ thống này là phải xác định được địa điểm đặt màng thẩm thấu. Nói cách khác, phải xác định chính xác khu vực cửa sông giao nhau giữ sông và biển ( ở vị trí này tại những con sông là vùng nước lợ). Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng, sự chênh lệch độ mặn giữa 2 dòng nước càng lớn, lượng điện sản xuất ra càng nhiều.
Quá trình kết hợp giữa nước thải trong quá trình khử mặn với nước thải thông thường, cũng có thể sản xuất ra điện với quy trình tương tự khi sử dụng nước sông và nước biển.
Trong tương lai, hệ thống PRO này có thể kết hợp với các nhà máy sản xuất nước sinh hoạt bằng phương pháp khử mặn từ nước biển. Sau khi nước ngọt được tách ra để cung cấp cho sinh hoạt, nước thải mặn và nước thải thông thường sẽ được sử dụng để sản xuất điện.Các nhà khoa học vừa cho biết, khu vực cửa sông có thể trở thành một nơi tiềm năng để khai khác năng lượng.
Về nguyên tắc, một hệ thống PRO sẽ ngăn nước sông và nước biển ở 2 bên của một màng bán thẩm thấu. Thông qua cơ chế thẩm thấu, dòng nước ít mặn hơn sẽ thấm qua màng để sang phía dòng nước mặn hơn. Sự thẩm thấu này sẽ tạo ra một dòng chảy, làm quay các tua bin và tạo ra dòng điện.
Nhóm nghiên cứu đến từ Viện công nghệ Massachusetts đã phát triển một mô hình để tìm ra kích thước lý tưởng và đánh giá hiệu suất của hệ thống. Nghiên cứu chỉ ra rằng, màng thẩm thấu càng lớn, lượng điện sản xuất được càng lớn. Một điều thú vị là 95% lượng điện sản xuất được tâp trung tại một nửa diện tích của màng thẩm thấu.
Vấn đề đối với hệ thống này là phải xác định được địa điểm đặt màng thẩm thấu. Nói cách khác, phải xác định chính xác khu vực phân cách giữa sông và biển. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng, sự chênh lệch độ mặn giữa 2 dòng nước càng lớn, lượng điện sản xuất ra càng nhiều.
Quá trình kết hợp giữa nước thải trong quá trình khử mặn với nước thải thông thường, cũng có thể sản xuất ra điện với quy trình tương tự khi sử dụng nước sông và nước biển.
Tạo ra điện nhờ sự chênh lệch nhiệt độ!
Nguyên lý biến chênh lệch nhiệt độ nước đại dương thành điện đó là: sử dụng các chất có điểm sôi thấp làm môi giới như CH3, He… trong máy làm bốc hơi. Do tác dụng của nước biển nóng trên 250C, các chất môi giới này ở trạng thái lỏng sẽ bốc hơi, tạo ra áp lực lớn dưới dạng khí và đi qua đường ống, làm quay máy phát điện. Khí đó tiếp tục đi qua bộ phận ống khí, chất môi giới áp thấp đi vào máy lạnh ngưng kết. Ở trong máy lạnh ngưng kết chứa nước biển dưới sâu có nhiệt độ 50C, khiến cho chất khí môi giới này lạnh đi và qua máy nén, nó trở thành trạng thái lỏng, rồi chất lỏng này trở lại máy bốc hơi và sự tuần hoàn cứ diễn ra liên tục như vậy. Nước biển 50C trong máy lạnh ngưng kết do chất thể khí giảm nhiệt, làm cho nó thu nhiệt, kéo theo làm tăng nhiệt độ thải vào tầng nước biển lên đến 70C. Trong khi đó, nước biển 250C trong máy làm bốc hơi sẽ bị giảm nhiệt độ do cung cấp nhiệt cho bốc hơi. Thông qua chất môi giới không ngừng đi qua vòng tuần hoàn đó và làm cho máy phát điện hoạt động.
Như vậy, có thể nói nguồn năng lượng từ biển là rất lớn và nguồn năng lượng này sẽ không là ảnh hưởng đến môi trường. So với các nguồn năng lượng khác như điện hạt nhân, thủy điện… thì năng lượng biển có mức đầu tư ít hơn, tính an toàn cao, không cần một bộ máy điều hành lớn và phức tạp.
Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đã sử dụng nguồn năng lượng từ biển. Năm 1966, tại Pháp đã xây dựng một nhà máy điện thủy triều đầu tiên trên thế giới có quy mô công nghiệp với công suất 240 MW, đây là một trong những nhà máy điện thủy triều lớn nhất trên thế giới. Tại Canada đã vận hành một nhà máy 20 MW từ năm 1984, sản xuất 30 triệu kW điện hàng năm. Trung Quốc cũng là một nước rất quan tâm đến nguồn năng lượng sạch, hiện nay Trung Quốc có 07 nhà máy điện thủy triều đang vận hành với tổng công suất 11 MW. Gần đây, Hàn Quốc rất chú trọng khai thác sử dụng năng lượng thủy triều. Một nhà máy điện thủy triều Shiwa có công suất 254 MW được hoàn thành năm 2010; còn tại thành phố Incheon, từ năm 2007 đã xây dựng một nhà máy có công suất 812 MW lớn nhất thế giới, với 32 tổ máy và sẽ đưa vào vận hành năm 2015.
Việt Nam được đánh giá là quốc gia có nhiều tiềm năng để phát triển các nguồn năng lượng từ biển. Với hơn 3000km đường bờ biển và sự gia tăng phát triển kinh tế của Việt Nam khoảng 7% năm và lượng điện tiêu thụ gia tăng khoảng 20% năm, trong khi đó giá dầu, than, khí đốt tăng cao và chủ yếu sẽ phải nhập khẩu nên sẽ gây khó khăn cho an ninh năng lượng quốc gia. Việc bổ sung, đa dạng hóa nguồn năng lượng từ biển là cần thiết phục vụ phát triển bền vững
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét