Nhật Bản vừa hoàn thành thử nghiệm một tuabin thủy triều khổng lồ ở Biển sâu

Hơn một năm trước, một công ty ở Scotland có tên là Lực lượng biển quỹ đạo nhận được hai megawatt tuabin thủy triều lên và chạy trên Biển Bắc. Hệ thống đã được mong đợi tạo ra đủ điện để cung cấp điện cho khoảng 2,000 ngôi nhà ở Scotland và bù đắp 2,200 tấn CO2 hàng năm.

Trong khi đó, một hệ thống tương tự được gọi là Kairyu đã ở vùng biển ngoài khơi Nhật Bản, đang trải qua quá trình thử nghiệm kéo dài hơn ba năm. Thử nghiệm được coi là thành công và được trình bày chi tiết trong một báo cáo được xuất bản bởi Bloomberg trong tuần này.

Tua bin thủy triều về cơ bản là một phiên bản dưới nước của tuabin gió, hoạt động theo cùng một cách; sự chuyển động của nước làm quay các cánh được gắn vào rôto, làm quay rôto và cung cấp năng lượng cho máy phát điện.

Sản phẩm nhà máy điện thủy triều lớn nhất trên thế giới là trạm Sihwa Lake ở Hàn Quốc, công suất 254 megawatt (MW), tiếp theo là trạm 240MW ở La Rance, Pháp (đây cũng là nhà máy thủy triều lâu đời nhất thế giới, được xây dựng từ năm 1961-1966).

Cả hai nhà máy này đều sử dụng cái gọi là đập, là một bức tường dài dưới nước (đập ở Nhà máy La Rancechẳng hạn, dài 476 feet) với các cổng đóng mở theo thủy triều để tận dụng tiềm năng sản xuất năng lượng của chúng. Thiết lập này hoạt động tốt để tạo ra lượng công suất lớn với nhiều tuabin; Hồ Sihwa có 10 tuabin và La Rance có 24.

Kairyu hoạt động hơi khác một chút. Hệ thống được tạo thành từ ba vỏ hình trụ được kết nối với nhau. Vỏ giữa, nằm cao hơn vài feet so với hai bên, giữ một đầu nối cho bộ phát điện cũng như một thiết bị để điều chỉnh độ nổi — nghĩa là, cho phép mảng di chuyển đến vùng nước sâu hơn hoặc nông hơn và do đó tận dụng các biến thể ở những điểm mạnh nhất hiện tại.

Các vỏ ở hai bên đều có các cánh tuabin ở một đầu dài 36 feet và chúng quay theo các hướng ngược nhau để ổn định vị trí của máy phát điện dưới nước. Mỗi chúng cũng chứa một máy phát điện, một bộ điều khiển và các thiết bị đo lường khác nhau.

Kairyu sẽ được neo vào đáy biển, với vỏ của nó nổi khoảng 160 feet dưới mặt nước. Hệ thống sẽ nằm dọc theo dòng Kuroshio, một trong những dòng lớn nhất dòng chảy đại dương trên thế giới. Nó bắt đầu từ phía đông của Philippines và chảy về phía đông bắc qua Đài Loan và Nhật Bản. Nhà hải dương học Steven Jayne mô tả nó là “dòng chảy mạnh nhất ở Thái Bình Dương, và cũng là một trong những khu vực trao đổi nhiệt giữa không khí và biển khốc liệt nhất trên toàn cầu. Nó ảnh hưởng đến khí hậu đến tận Bắc Mỹ ”.

Dòng điện chạy với tốc độ 2.5 mét (8.2 feet) mỗi giây và thời gian thử nghiệm của Kairyu cho thấy rằng hệ thống tuabin thủy triều có thể tạo ra đều đặn 100 kilowatt điện (50 trên mỗi đơn vị tuabin) với tốc độ dòng chảy là ba hải lý (đó là khoảng 3.45 dặm hải lý trên giờ). Tổ chức Phát triển Công nghệ Công nghiệp và Năng lượng Mới của Nhật Bản dự toán dòng điện này có thể tạo ra năng lượng đáng tin cậy lên tới 200 gigawatt.

Là một quốc đảo, có vẻ hợp lý là Nhật Bản nên khai thác các dòng hải lưu để làm năng lượng; Theo Ken Takagi, giáo sư về chính sách công nghệ đại dương tại Trường Đại học Khoa học Biên giới Đại học Tokyo, có nhiều tiềm năng về năng lượng tuabin thủy triều hơn so với gió ngoài khơi trong khu vực. “Các dòng hải lưu có lợi thế hơn về khả năng tiếp cận của chúng ở Nhật Bản,” ông nói với Bloomberg. “Năng lượng gió phù hợp hơn về mặt địa lý với Châu Âu, nơi chịu nhiều gió Tây và nằm ở vĩ độ cao hơn.”

Người Nhật đang hy vọng năng lượng thủy triều sẽ đóng góp đáng kể vào nguồn năng lượng tái tạo của đất nước và giúp nước này đáp ứng lượng khí thải carbon bằng không mục tiêu vào năm 2050. Xây dựng các đường dây tải điện chìm mang năng lượng Kairyu tạo ra vào lưới điện sẽ là một dự án không nhỏ, nhưng tuabin thủy triều dự kiến ​​sẽ hoạt động trong thập kỷ tới.

Tín dụng hình ảnh: IHI Corporation

• Coinsmart. Sàn giao dịch Bitcoin và tiền điện tử tốt nhất Châu Âu.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. TRUY CẬP MIỄN PHÍ.
• CryptoHawk. Radar Altcoin. Dùng thử miễn phí.
• Nguồn: https://singularityhub.com/2022/06/22/japan-just-ished-testing-a-massive-deep-sea-tidal-turbine/