Anh chuẩn bị triển khai máy phát điện năng lượng thủy triều độc lạ hình xoắn ốc

Sau khi thử nghiệm thành công nguyên mẫu, phiên bản đầy đủ của máy phát điện này hứa hẹn sẽ sớm được triển khai.

Nhu cầu về năng lượng tái tạo đang ngày càng tăng cao, kéo theo làn sóng đổi mới công nghệ trong lĩnh vực năng lượng thủy triều. Với ưu điểm hoạt động liên tục và cường độ dự đoán được, thủy triều có thể cung cấp nguồn năng lượng điện ổn định và đáng tin cậy.

Trong số nhiều thiết kế máy chuyển đổi năng lượng thủy triều, thiết kế hình xoắn ốc của công ty Spiralis Energy (Anh) nổi bật hơn cả. Điểm thú vị hơn nữa là thiết bị này được làm từ rác thải nhựa thay vì khai thác thêm tài nguyên từ Trái đất.

Mới đây, thiết kế máy chuyển đổi năng lượng thủy triều hình xoắn ốc của Spiralis đã thực hiện thêm một bước gần hơn đến việc triển khai trong thực tế. Sau khi phân tích động lực học chất lỏng (CFD) cho một giàn thử nghiệm, kết quả thu được cho thấy sai số chỉ trong vòng 1,5%, khẳng định tính chính xác cao của thiết kế. Công ty tư vấn công nghệ hàng hải Cape Horn Engineering (Anh) thực hiện phân tích xác nhận này.

Giám đốc điều hành Cape Horn Engineering, ông Rodrigo Azcueta cho biết: "Với bước xác nhận này đã hoàn thành, chúng tôi có thể tự tin hơn nữa vào dự đoán rằng thiết bị có kích thước đầy đủ sẽ vượt qua ngưỡng 250 kW".

Spiralis sẽ chuyển sang giai đoạn thử nghiệm tiếp theo, gồm một bộ chuyển đổi năng lượng thủy triều quy mô đầy đủ với chiều dài 16 mét và đường kính 5 mét. Trước đó, Spiralis kế hoạch lắp đặt hai máy phát điện như vậy ở eo biển Manche để kiểm tra hiệu suất trong những tháng mùa đông lạnh giá.

Bộ chuyển đổi hình xoắn ốc cần được đặt ngập trong nước, nhưng quá trình phát điện diễn ra trên mặt nước. (Ảnh: Interesting Engineering)

Phân tích CFD của Cape Horn Engineering sẽ giúp công ty xác định tải trọng kết cấu và tối ưu hóa hình dạng của bộ máy để mang lại hiệu suất tối đa. Spiralis đặt mục tiêu đầy tham vọng là cung cấp 11% nhu cầu năng lượng hàng năm của Vương quốc Anh bằng điện được tạo ra từ biển. Chia sẻ về tham vọng này, CEO của Spiralis Energy, ông Guy Levene cho biết: "Công nghệ của chúng tôi có thể cung cấp nguồn năng lượng tái tạo không gây hại cho sinh vật biển và nằm trong khuôn khổ kinh tế tuần hoàn".

Spiralis đã hợp tác với Cape Horn Engineering hơn một năm trước để hiểu rõ hơn về công nghệ và khả năng của nó trong tương lai. Tại cảng Poole (Anh), Spiralis lắp đặt một giàn thử nghiệm với bộ chuyển đổi năng lượng hình xoắn ốc dài gần 6 mét, bằng 1/4 kích thước của bộ chuyển đổi năng lượng mà Spiralis dự định triển khai trong tương lai.

Sử dụng động lực học chất lỏng, Cape Horn Engineering dự đoán sản lượng điện năng cao nhất là 2,59 kW. Các phép đo trong thực tế từ giàn khoan cho thấy sản lượng điện năng cao nhất là 2,50 kW ở tốc độ 21 vòng/phút. Nếu xem xét ma sát của giàn khoan, hai điểm dữ liệu này nằm trong độ lệch 1,5%.

Bộ chuyển đổi hình xoắn ốc cần được đặt ngập trong nước, nhưng quá trình phát điện diễn ra trên mặt nước, trong điều kiện khô ráo hơn. Thiết kế xoắn ốc được in 3D nhưng hoàn toàn theo kiểu mô-đun. Vì vậy, ngay cả khi một bộ phận của bộ chuyển đổi bị hỏng, nó có thể được in và sửa chữa bằng cách sử dụng các cơ sở tại địa điểm gần nhất thay vì phụ thuộc vào công ty cung cấp phụ tùng thay thế. Có thể thấy, một làn sóng cơ sở hạ tầng năng lượng sạch mới chắc chắn đang trên đà phát triển mạnh mẽ.