Công nghệ sản xuất điện từ nước biển

30/10/2012

Trong khi nhu cầu về năng lượng từ dầu, than và các loại nhiên liệu khác đang ngày càng tăng cao do sức ép về dân số thì một cách khai thác năng lượng mới xuất hiện, thân thiện với môi trường hơn và có thể tái chế.

Mô hình nhà máy điện OTEC của OTEC International

Đó là một công nghệ giúp sản sinh ra điện cho các hòn đảo nhiệt đới hay các căn cứ hải quân nhờ vào nước biển siêu lạnh. Công nghệ này đang quay trở lại đà phát triển của nó sau 30 năm bị gián đoạn. Công nghệ này, được gọi là chuyển hóa nhiệt lượng đại dương (OTEC), tạo ra điện từ sự chênh lệch nhiệt độ giữa nước biển ấm và nước biển lạnh.

Theo phương pháp này, nước biển lạnh sẽ được hút lên từ một đường ống ở độ sâu 1.000 m trở xuống, nơi sức nóng của ánh mặt trời không thể chiếu tới. Trong khi đó, nước biển ấm sẽ được hút lên từ bề mặt nông hơn. Nước biển ấm sẽ chạy qua một bộ trao đổi nhiệt với một loại hóa chất có điểm sôi thấp, như amioniac chẳng hạn. Quy trình này sẽ tạo ra hơi nước hóa học và vận hành các tuôcbin phát điện. Sau đó hơi nước sẽ ngưng đọng lại thành chất lỏng bằng nước biển lạnh.

Năng lượng sạch, ý tưởng này không phải là quá mới. Các nhà khoa học đã đưa ra ý tưởng về OTEC từ thế kỷ 19 và Lockheed Martin đã tạo ra một mô hình mẫu trong cuộc khủng hoảng năng lượng những năm 1970. Tuy nhiên, thị trường OTEC đã sớm nở chóng tàn khi giá nhiên liệu giảm trong những năm 1980. Và như tình hình hiện nay, khi giá nhiên liệu tăng trở lại, OTEC lại có cơ hội trỗi dậy.

Ted Johnson, một chuyên gia kỳ cựu trong những thí nghiệm thuở ban đầu của Lockheed Martin khi xưa, giờ đây là phó chủ tịch cấp cao của Tập đoàn OTE. Ông Johnson cho hay OTEC trở thành một hệ thống có giá cạnh tranh bởi các công nghệ về đường ống, trao đổi nhiệt và các thiết bị khác đã được cải thiện nhiều, nhờ một phần vào sự tiến bộ của công nghiệp dầu khí.

Tập đoàn OTE hi vọng sẽ xây dựng nhà máy ở các vùng bờ biển với chi phí 100 triệu USD mỗi nhà máy và có thể vận hành chúng trong một khoảng thời gian của thỏa thuận là từ 25 đến 30 năm.

Năm tới, Tập đoàn này cũng dự tính bắt đầu xây dựng một dự án tương tự, có thể hút nước biển lạnh đến khu nghỉ dưỡng sang trọng Baha Mar do Trung Quốc đầu tư. Dự án này được mong đợi sẽ làm giảm chi phí điều hòa nhiệt độ từ 80 - 90% và có thể sẽ được vận hành vào năm 2014.

Ngoài điện năng, hệ thống OTEC cũng có thể được tận dụng cho các ngành sản xuất khác. Nhà máy điện của Tập đoàn OTE dự tính sẽ hút một lượng nước biển lạnh cực lớn từ đại dương sâu thẳm với một đường ống có đường kính 8 feet (khoảng 2,44m). Từ đó, một phần lớn lượng nước sẽ được chuyển tiếp đến một khu công nghiệp sinh thái để có thể sản xuất ra nước uống, nuôi thủy sản hoặc trồng trong các nhà kính có khí hậu ôn hòa.

Một nhà máy tương tự hiện đang hoạt động trên đảo Hawaii, lấy nguồn nước từ nhà máy để sản xuất các sản phẩm chất lượng cao như thủy hải sản và nước uống đóng chai cao cấp. Tập đoàn OTE tuyên bố sẽ có những dự án như thế tại quần đảo Virgin, quần đảo Cayman, Puerto Rico và hòn đảo Zanzibar của Tanzania.

Đồ họa L.T. Công nghệ tiềm năng Tại quốc đảo Bahamas ở vùng biển Caribbean, lần đầu tiên trong lịch sử chính quyền đã ký một thỏa thuận với một công ty ở Pennsylvania, Mỹ, để xây dựng hai nhà máy điện OTEC thương mại với công suất 10 megawatt. Trong khi đó, những công ty quân sự tư nhân như DCNS hay Lockheed Martin đang có những bước tiến khác với nhà máy điện của riêng họ.

Thú vị hơn là công ty xây dựng nhà máy cho Bahamas là Tập đoàn OTE dự định đặt ống hút nhiều nước biển lạnh hơn đến cho hòn đảo này, hơn mức cần thiết để sản xuất điện.

Như đã nói ở trên, điều này giúp quốc đảo có thể vận hành các nhà máy lọc nước biển để sản xuất nước đóng chai và dùng nước ngọt trồng lương thực, nuôi thủy sản. Đối với những hòn đảo như Bahamas, Hawaii hay những nơi xa xôi giữa đại dương và ngay cả các căn cứ quân sự trên biển, công nghệ này xem ra rất hữu ích, không chỉ cung cấp nguồn điện mà còn đem lại nước ngọt cho tiêu dùng và sản xuất.

Lockheed Martin là một đối thủ cạnh tranh của OTE trong lĩnh vực này mặc dù cách tiếp cận của họ hoàn toàn khác. Thay vì xây dựng nhà máy trên đất liền, công ty này xây dựng các kết cấu trên biển khơi. Một nhà máy trên đại dương có thể tạo ra điện, có thể là lọc nước biển và sản xuất nhiên liệu hydro, một khía cạnh tiềm năng khác của hệ thống OTEC. Lockheed Martin dự định sẽ xây dựng một dự án thử nghiệm có công suất từ 5-10 megawatt trong vòng 3-5 năm nữa.

Một nhà máy phục vụ thương mại sẽ được xây dựng tiếp theo đó. Mục tiêu của công ty này là xây dựng một nhà máy điện có công suất 100 megawatt hoặc lớn hơn nữa. Lockheed Martin cho rằng đây là một công nghệ tiềm năng. Theo công ty này, hải quân Mỹ đã cấp cho Lockheed Martin 12,5 triệu USD để phát triển hệ thống OTEC. Xem ra trong lĩnh vực đầy tiềm năng này, không ít công ty đang muốn nhảy vào. Một công ty quân sự Pháp là DCNS đang dự định xây dựng một nhà máy có công suất 10 megawatt trên đảo Martinique và một nhà máy khác đang được triển khai trên đảo ReUNI0N và Tahiti.

Theo Congnghedaukhi

Công nghệ sản xuất điện từ nước biển

Thông báo nhận hồ sơ các Giải thưởng hiệu quả năng lượng năm 2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu

Bản quyền thuộc Vụ Tiết kiệm năng lượng và Phát triển bền vững, Bộ Công Thương