Khai thác tối đa nguồn năng lượng gió

Khai thác tối đa nguồn năng lượng gió

Các nhà khoa học ở Mỹ hiện đang nghiên cứu phương pháp để bắt những cơn gió nằm ở độ cao lớn tới hơn 10km trở nên có ích và chúng được máy biến tần giá rẻ đánh giá sẽ là một nguồn năng lượng tiềm năng của con người trong tương lai.

Những cơn gió mạnh nhất thế giới nằm ở độ cao lớn tới hơn 10km, nhưng điều đó không có nghĩa chúng nằm ngoài tầm với của con người. Các nhà khoa học ở Mỹ hiện đang nghiên cứu phương pháp để bắt những cơn gió này trở nên có ích và chúng được đánh giá sẽ là một nguồn năng lượng tiềm năng của con người mua bán máy biến tần trong tương lai.

Các cơn gió mạnh nhất thế giới thường nằm cách mặt đất từ 6-16km và tốc độ gió trung bình dễ dàng vượt ngưỡng 160km/h. Sức hấp dẫn của gió ở độ cao lớn là vô cùng khổng lồ. Gió trên cao tăng tốc mạnh do sự ma sát với mặt đất đã giảm thiểu. Và mỗi lần gió tăng tốc gấp đôi, mức năng lượng nó tạo ra về mặt lý thuyết có thể tăng lên tới 8 lần.

Những thử nghiệm mang tính cách mạng


Các nhà khoa học Mỹ ước tính lượng điện do những cơn gió “cao tốc” này tạo ra sẽ gấp 100 lần nhu cầu sử dụng thường niên của thế giới.“Tạo điện từ gió ở trên cao là chuyện có thể thực hiện được và nó sẽ thành công”- Cristina Archer, một nhà khoa học về khí quyển trái đất ở Đại học Tổng hợp California tuyên bố. Nhưng câu hỏi là khi nào?

Trên phương diện tạo điện, gió ở độ cao lớn hiện nay cũng đang đối mặt với nhiều câu hỏi tương tự gió ở mặt đất từng vấp phải trong những năm 1970. PJ Shepard, một chuyên gia của công ty Sky WindPower, nơi đang phát triển một cỗ máy tạo điện biết bay, nói rằng hiện mọi thứ đều đang ở giai đoạn khởi điểm, giống như khi anh em nhà Wright mới tập bay vậy.

Công ty Makani Power thử nghiệm turbine tạo điện nhờ gió ở độ cao lớn

Hàng loạt các công ty Mỹ hiện đang ở giai đoạn chập chững tập đi như vậy. Công ty Makani Power ở Alameda, California hiện đang tạo một turbine điện hoạt động theo nguyên tắc của một tàu lượn. Trông nó như một tàu lượn thông thường, được trang bị 4 cánh quạt cao tốc để bay lên cao. Khi tới độ cao cần thiết, các cánh quạt này sẽ chuyển sang chế độ tạo điện và turbine sẽ tiếp tục bay nhờ tiết kế dạng tàu lượn của nó. Điện tạo ra được truyền xuống đất theo dây dẫn. Trên chiếc “diều” này có trang bị một máy tính giúp nó liên tục di chuyển, tìm tới những nơi có dòng gió mạnh, nhằm đảm bảo lượng điện tạo ra luôn mạnh nhất. Chiếc diều có thể ở trên gió mạnh và tự cấp điện để hạ cánh khi gió yếu. “Nó sẽ là một hệ thống rất đáng tin cậy. Nhà điều hành chỉ việc cắm nó vào hệ thống và sử dụng” - Damon Vander Lind, kỹ sư trưởng của Makani tuyên bố.

Trong khi đó thiết bị phát điện của Sky WindPower có 4 cánh quạt, mỗi chiếc có đường kính chừng 10m. Nó được tạo ra để bay đứng im một chỗ, thay vì lượn vòng. Shepard cho biết thiết bị có thể bay tới độ cao lớn và đón những cơn gió có tốc độ rất cao mà không gặp khó khăn gì.

Công ty thứ 3 mang tên Altaeros Energies có trụ sở ở Boston thì tạo ra một turbine bay lên nhờ được bơm đầy khí helium.“Phương pháp tiếp cận của chúng tôi ít rủi ro hơn vì dùng một công nghệ đã có sẵn trong hàng thập kỷ”- Adam Rein, đồng sáng lập Altaeros Energies ở Boston nói. Công ty hiện đang thử nghiệm một hệ thống tạo điện đủ để cung cấp cho 40 gia đình sống ở một khu vực hẻo lánh. “Bạn khởi đầu từ xuất phát điểm nhỏ, rồi bạn leo dần lên từng nấc thang”- Rein nói -“Chúng tôi tin rằng hướng tiếp cận này sẽ thực tế hơn nhiều các tính toán viển vông khác”.

Nhiều ưu điểm nhưng cũng lắm rủi ro

Các công ty nói rằng turbine tạo gió ở độ cao lớn, do có kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ, sẽ có chi phí sản xuất rẻ và dễ triển khai hơn là các “cối xay gió” tạo điện, vốn có những cánh quạt khổng lồ và yêu cầu người ta phải khoan sâu vào trong lòng đất hoặc lòng biển để chúng có thể đứng vững. Những chi phí tiết kiệm này sẽ khiến cho điện tạo ra có giá rẻ, giúp giảm giá điện trung bình ở Mỹ từ 0,09-0,1 USD/KW/h xuống còn 0,02 USD/KWh.

“Đây là những con số điên rồ. Tôi không dám nói những con số này sẽ thành hiện thực. Nhưng rõ ràng điện từ gió ở trên cao sẽ có thể là nguồn năng lượng có giá thấp nhất từ trước tới nay”- Archer nói.

Họ cũng lạc quan tuyên bố công nghệ của mình sẽ sớm được đưa ra thị trường mua ban may bien tan vào giữa thập kỷ này. Nhưng Fort Felker, một chuyên gia ở Phòng Nghiên cứu Quốc gia về Năng lượng có thể tái tạo nói rằng ngành công nghiệp phải mất ít nhất 10 năm nữa mới có thể thực sự cấp điện vào mạng lưới quốc gia theo đúng nghĩa.