Điện từ sóng biển

Đơn giản, hiệu quả hơn

Mặc dù mô hình thử nghiệm chỉ có thể cung cấp được một lượng điện năng khiêm tốn, nhưng nhóm nghiên cứu tin rằng sau khi hoàn thiện, công nghệ này sẽ cạnh tranh được với turbine chạy bằng sức gió trong việc tạo ra nguồn điện sạch với chi phí hợp lý.

Thực ra, công nghệ tận dụng sóng biển để sản xuất điện đã từng được một số đơn vị nghiên cứu, nhưng rút cụ đều không thể áp dụng đại trà do những hệ thống trước đây hoạt động không hiệu quả. Sau nhiều cải tiến, các nhà khoa học SRI International đã tạo ra được một hệ thống mới, rẻ tiền và đáng tin cậy hơn.

Các hệ thống trước đây thường sử dụng dynamo với những bộ truyền động phức tạp, piston thủy lực và turbine. Nhiều chi tiết trong các bộ phận này, đặc biệt là bánh răng truyền động, rất dễ hỏng do không chịu được sự xô đẩy liên tục của các con sóng.

Để giải quyết vấn đề này, các chuyên gia SRI International đã tạo ra một hệ thống đơn giản hơn nhiều, được bố trí gọn trên một chiếc phao chuyên dụng. Họ kẹp một tấm cao su vào giữa hai điện cực được làm bằng polymer trơn có chứa chất dẫn điện. Tấm cao su và các điện cực sau đó cuốn lại, giống như một cuộn giấy, tạo thành một cái ống rỗng. Khi ống này bị kéo bởi lực từ bên ngoài do chuyển động của sóng biển, lớp cao su sẽ giãn mỏng ra, thu hẹp khoảng cách giữa các điện cực. Ban đầu, một pin nhỏ sẽ truyền một điện áp qua các điện cực; khi tấm cao su co lại như cũ, hai điện cực sẽ bị đẩy ra xa nhau, làm tăng điện áp giữa chúng. Phần lớn lượng điện năng mới được sinh ra này sẽ được đưa vào dây dẫn để sử dụng. Phần nhỏ còn lại được đưa trở về nuôi hệ thống. Như vậy, người ta chỉ phải dùng pin trong chu kỳ phát điện đầu tiên để khởi động hệ thống.

Giấc mơ phát điện từ biển

Mô hình đầu tiên được thử nghiệm tại bờ biển bang Florida chỉ tạo ra được dòng điện có công suất 5 Watt, đủ để thắp sáng một bóng đèn nhỏ. Tuy nhiên, tấm cao su được sử dụng trong mô hình này rất mỏng (chỉ dày 0,1mm) nên người ta có thể cuốn thêm rất nhiều lớp như thế mà không phải thay đổi kích thước phao. Nếu tăng chiều dày cuộn cao su lên nửa mét, sẽ sản xuất được 1 kilowatt điện. Kết hợp nhiều phao lại với nhau, người ta sẽ tạo ra được một sản lượng điện năng đáng kể. Theo tính toán, với 1.000 phao, sản lượng điện tạo ra sẽ đủ dùng cho 750 hộ gia đình Mỹ.

Thách thức cơ bản hiện nay là tăng tính ổn định cho hệ thống, để nó có thể hoạt động tốt ngay cả trong điều kiện thời tiết xấu, thay đổi thất thường, vốn là đặc điểm thường thấy ở các vùng ven biển. Yếu tổ thủy triều cũng sẽ được tính toán kỹ lưỡng để tận dụng được tối đa sức mạnh của sóng. Mô hình đầu tiên có thể có mặt trên thị trường sau khoảng 2 năm nữa. Cần từ 5 đến 10 năm để tiếp tục phát triển và hoàn thiện công nghệ trước khi có thể dùng nó để sản xuất điện trên quy mô lớn.

Nguồn: Báo KH&ĐS, số 78 (2000), 29/8/2007, tr 7