Hệ thống khai thác nhiệt ống khói thành điện năng, sử dụng 2 tuabin. Dòng đỏ là hơi, dòng xanh là
dịch lỏng Chìa khóa trong hệ thống tận dụng nhiệt này là nó sử dụng hơi propane chứ không phải hơi nước để quay tuabin và làm chạy máy phát điện. Điều đó cho phép hệ thống có thể hoạt động ngay cả với luồng khí thải có nhiệt độ thấp.
Thông thường, khi sử dụng hơi nước để chạy máy phát điện, người ta phải nén và nâng nhiệt độ của nó lên khoảng 650 độ C. Dưới 450 độ C, áp suất hơi nước quá thấp và quá trình phát điện không hiệu quả. Điều này có nghĩa là nếu hơi ống khói có nhiệt thấp hơn 450 độ C, nó không thể dùng để phát điện, và sẽ bị thất thoát vào khí quyển. Đây là một trong những lý do vì sao các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch thường có hiệu suất chỉ khoảng 35%. Rất nhiều quá trình công nghiệp khác, như các nhà máy hóa chất và tinh lọc dầu cũng lãng phí một lượng lớn nhiệt.
Khác với nước, propane có đặc tính phù hợp hơn trong việc sản xuất điện ở nhiệt độ thấp. Sau khi được nén thành thể lỏng, điểm sôi của propane hạ thấp hơn - nghĩa là nó có thể bốc hơi ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bốc hơi của nước. Tuy nhiên, nhược điểm của propane là nó vẫn giữ lại một lượng lớn nhiệt có ích sau khi đi qua tuabin, khiến cho nhiều nhiệt bị thất thoát.
Mới đây, Daniel Stinger, một kỹ sư tuabin và Farouk Mian, một kỹ sư dầu mỏ, đã nghĩ ra một cách rất đơn giản để khai thác tối đa lượng nhiệt thải này. Họ tính toán rằng một chiếc tuabin thứ hai, sử dụng ngay nhiệt thải của tuabin thứ nhất, sẽ giữ lại phần lớn năng lượng của luồng hơi. Luồng hơi khi đi qua cả hệ thống đã nguội xuống còn 55 độ C.
Sự thành công của ý tưởng này sẽ cho phép ngành công nghiệp tận dụng các nguồn nhiệt thải thấp hơn 450 độ C - chiếm phần lớn trong số nhiệt thải ra từ lĩnh vực này. Tính toán của nhóm nghiên cứu cũng cho biết các nhà máy điện mắc tuabin kép có thể nâng hiệu suất từ 35% lên gần 60%.
Chỉ cần tận dụng được 20% nhiệt thải công nghiệp theo cách trên, Stinger dự đoán một mình nước Mỹ đã có thể có thêm hơn 200 gigawatt điện năng, bằng khoảng 20% nhu cầu về điện ở nước này.
Một ưu điểm nữa của phương pháp là nhiệt thoát ra sau hệ thống chỉ 55 độ C, do đó các chất ô nhiễm trước đây bị bay vào khí quyển như ôxit thủy ngân, oxi cadmi... thì nay sẽ ngưng tụ lại và được thu gom an toàn.
Nguồn: http://vnexpress.net ngày 1/6/2004 |
