Chong chóng DNA, một giải pháp mới cho ngành năng lượng

Tại Mỹ, một nhà khoa học gốc Nga là Alexandre Gorlov đang nghiên cứu những phương án thay thế đập thuỷ điện. Ông cho rằng thay vì phải dùng những con đập khổng lồ, chỉ cần một vài turbine lớn để biến nước sông (và cả nước biển) thành năng lượng vô tận. Nếu thành công, Gorlov sẽ tạo ra một cuộc cách mạng trong lĩnh vực năng lượng. Gorlov từng tham gia vào việc xây đập thuỷ điện Assouan tại Ai Cập, nên đủ kinh nghiệm để so sánh lợi hại giữa đập thuỷ điện và dự án turbine của mình. Thoạt tiên, Bộ Năng lượng Mỹ không thích thú gì với những turbine của Gorlov, nhưng về sau, Gorlov cũng được tài trợ trong hai năm để nghiên cứu dự án này. Ông đặt tên công trình là “turbine Darrieus”.

Năm 1931, kỹ sư công trình người Pháp Georges Darriues đã tạo ra loại turbine này, dùng sức gió để hoạt động nhưng cũng có thể tạo ra năng lượng lớn từ sức nước. Gorlov tất nhiên không thể sử dụng mô hình cũ kỹ của Darriues mà phải cải tiến rất nhiều. Trước đây công trình của Darriues hoạt động rất hạn chế, vì các cánh turbine theo kiểu cánh chong chóng máy bay luôn bị gãy do sức nước quá mạnh. Bảo trì turbine càng khó hơn. Mặt khác, khởi động turbine rất khó, trong khi công suất lại ở mức thấp. Vì vậy, chẳng một nhà khoa học nào trên thế giới muốn nhớ đến loại turbine này nữa. Gorlov thì khác, ông bẻ cong những cánh turbine theo hình phân tử DNA để chúng không bị gãy và vì thế khai thác được 35-40% năng lượng của dòng chảy, thay vì tối đa chỉ 25% như loại turbine Darrieus. Báo chí Mỹ từng nói về cải tiến đáng kể này, nhưng vẫn nghi ngờ về tính hiệu quả. Gorlov tiếp tục cải tiến và cho biết: “Dạng chong chóng DNA này chưa phải là phương án tối ưu, vì thế tôi sẽ tạo ra một loại chong chóng khác, xoắn hơn nữa, bằng một chất liệu mới”.

Hiện nay, chong chóng DNA đã khởi động tự động dễ dàng ngay trong những dòng chảy chậm và yếu, nhưng Gorlov vẫn cho rằng ông có thể nâng khả năng khởi động lên hơn 20% với thế hệ chong chóng mới. Tờ New Scientistnhận định: “Nếu Gorlov thành công trong việc chế tạo chong chóng thế hệ mới, mô hình năng lượng của ông sẽ được áp dụng ở rất nhiều quốc gia, ở đủ loại địa hình, từ một dòng suối nhỏ ở vùng núi cao, đến một ngọn thác gào thét ầm ĩ. Khi đó, đập thuỷ điện sẽ chịu một sức cạnh tranh dữ dội, vì không phải quốc gia nào cũng có tiền để xây đập thuỷ điện.” Nhưng giấc mơ của Gorlov không phải là “dòng suối con” mà là cả đại dương, với những trung tâm cung cấp năng lượng cho cả một châu lục! Gorlov cho rằng những trung tâm như vậy cần những turbine khổng lồ, với những chong chóng DNA dài từ 60-70m. Theo tính toán của ông, chỉ riêng dòng hải lưu GulfStream đã đủ sức cung cấp một nguồn năng lượng đủ dùng cho cả nhân loại!

Nhiều phương án đang được lựa chọn. Gorlov đang cân nhắc nhiều vùng biển trên thế giới, chẳng hạn Trung Quốc, NamPhi, Úc, Hà Lan, Anh, Mỹ. Trước mắt, công ty Allied Signal của Mỹ đã đồng ý hợp tác với Gorlov trong việc tìm đối tác đặt turbine trên bờ biển. So với dầu hoả, đề án của Gorlov rẻ hơn nhiều và so với xây đập thuỷ điện thì càng rẻ. Allied Signal hy vọng thu được hàng tỷ đôla mỗi năm từ đề án của Gorlov.

Tuy nhiên, có một vấn đề mà Gorlov đang phải tính toán là làm sao tải điện từ đại dương vào đất liền. Việc xây dựng hệ thống cáp ngầm là rất đắt. Nếu không cẩn thận, chi phí cho cáp lại còn cao hơn cả đập thuỷ điện. Công ty GulfStream Energy của Mỹ đang tập trung biến năng lượng thành hydro và trữ sẵn dưới biển, khi cần là đem ra sử dụng. Các tàu sẽ ra vào hải cảng, chở hydro, đã được đóng trong những container vào đất liền. Trước mắt, đây là cả một quy trình kỹ thuật vô cùng phức tạp, nhưng xem ra vẫn khả thi hơn xây dựng hệ thống cáp ngầm.

Khoa học phổ thông số 29(767)