Năng lượng từ sóng biển

Dự án điện sóng đầu tiên ở Mỹ chuẩn bị được lắp đặt ở cảng Los Angeles (bang California), và sau khi hoàn thành thử nghiệm có thể nhân rộng dọc theo Bờ Tây của nước này.

Trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, điều quan trọng nhất là tìm nguồn năng lượng luôn có sẵn ở từng địa phương. Điện mặt trời và điện gió có lẽ phổ biến nhất trên bình diện toàn cầu. Thế nhưng, có những lúc hai loại năng lượng tái tạo này không vận hành được trong trường hợp mặt trời vắng bóng và gió lặng. Sóng biển, đặc biệt ở miền nam California, mang đến nguồn cung ổn định. Một công ty đang đặt mục tiêu khai thác nguồn điện từ những cơn sóng với dự án thí điểm tại Cảng Los Angeles. Và đây sẽ là dự án điện sóng đầu tiên được triển khai ở Mỹ.

Cơ chế hoạt động

“Ngôi sao” của chương trình là một khung kim loại màu xanh ở trong nước, với đầu còn lại được gắn cố định vào thành cầu cảng. Khung kim loại sẽ chìm nổi theo từng đợt sóng. Khi một dãy các khung kim loại được đặt liền kề nhau, chúng trông như những phím đàn di chuyển dập dềnh theo sóng biển. AltaSea, một tổ chức phi lợi nhuận ở TP San Pedro (bang California) hoạt động trong lĩnh vực kinh tế biển bền vững, đang chịu trách nhiệm dẫn dắt chương trình thí điểm ở Cảng Los Angeles. “Có một cánh tay piston gắn vào khung nổi và hành động như một cái bơm xe đạp. Khi khung nổi di chuyển lên xuống theo sóng biển, cánh tay bơm xe cũng di chuyển theo”, trang Market Place dẫn lời Tổng giám đốc AltaSea Terry Tamminen.

Thay vì đi vào bánh xe như trường hợp xe đạp, không khí được bơm vào một loạt các bồn giống như bình lặn được lắp đằng sau khung nổi. “Khi muốn dùng năng lượng, bạn phóng thích áp lực từ đây, và tua bin sẽ quay, cho phép bạn lưu trữ năng lượng tái tạo khi chưa sử dụng đến mà không cần pin”, ông Tamminen giải thích. Các khung nổi được thiết kế để gắn vào đê chắn sóng hoặc cầu cảng. Trong trường hợp dự án ở Cảng Los Angeles, dàn khung sẽ được gắn vào bến tàu bằng bê tông ở cảng và đưa vào hoạt động trong thời gian tới.

Thách thức và cách giải quyết

Dự án thí điểm được thực hiện mà không tốn tiền thuế dân. Trên thực tế, một công ty khai thác đã tài trợ kinh phí và bên cung cấp khung nổi là Eco Wave Power, một công ty đến từ Israel. Bà Inna Braverman, nhà sáng lập Eco Wave Power, cho biết đa số công ty điện sóng đến nay đã thất bại vì thiết lập các hệ thống khai thác điện cách bờ quá xa. “Việc lắp đặt xa bờ vô cùng đắt đỏ, vì bạn cần đến tàu, thợ lặn, neo dưới nước, cáp. Hệ thống lại có thể bị vỡ tan tành theo thời gian, vì sóng vô cùng mạnh ở ngoài khơi, kiểu như sóng thần”, theo bà Braverman. Cách tiếp cận ở Cảng Los Angeles là lắp dọc theo bờ.

Một thách thức khác, dù vị trí lắp đặt ở đâu, đại dương không những di chuyển khung nổi lên xuống, mà còn theo hướng trái phải, và nước biển làm ăn mòn mọi thứ. Bà Samantha Quinn, Giám đốc chương trình của tổ chức phi lợi nhuận về giải pháp khí hậu Pacific Ocean Energy (Năng lượng Thái Bình Dương), cho biết không dễ hoạt động trong môi trường biển, nhất là những thứ buộc phải di chuyển. Ngoài ra, các bang ở Mỹ và những nước khác nhau áp dụng những quy định môi trường không giống nhau. “Đôi khi bạn phải thiết kế lại một số phần của thiết bị để có thể triển khai được ở các địa điểm cụ thể”, bà Quinn giải thích. Bên cạnh đó, dự án thí điểm ở Cảng Los Angeles ước tính đủ cung cấp điện năng cho khoảng 80 hộ gia đình. Nếu dựa trên số liệu này, điện sóng không thể nào theo kịp điện mặt trời và điện gió.

Nhưng bà Quinn cũng nhắc nhở cách so sánh như thế hoàn toàn không công bằng. Những kỹ thuật như điện mặt trời và điện gió đã đi trước điện sóng nhiều thập niên. “Điện mặt trời và điện gió không xuất hiện sau một đêm. Đó là một quá trình phát triển dài lâu và hiện điện sóng đang đi trên một con đường đổi mới rất giống điện mặt trời và điện gió”, bà Quinn phân tích. Tính đến thời điểm hiện tại, điện sóng chỉ góp phần nhỏ bé trong lĩnh vực năng lượng xanh, chiếm khoảng 0,02% năng lượng điện trên toàn cầu. Thế nhưng, các chuyên gia trong ngành dự báo tiềm năng của điện sóng thậm chí còn vượt qua điện mặt trời hoặc điện gió. Đó là vì biển sẽ chẳng bao giờ lặng sóng, mang đến lợi thế vượt trội khi so sánh với những nguồn năng lượng tái tạo không quá đáng tin cậy.

Theo tính toán của Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ, sóng biển ở hai Bờ Đông, Tây của Mỹ có thể cung cấp đến 66% nhu cầu điện của nước này. Ngoài Mỹ, nhiều nước khác, có thể kể đến Úc, Trung Quốc, Đan Mạch, Ý, Hàn Quốc, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Anh, đều đang phát triển công nghệ điện sóng để phục vụ cho tương lai kinh tế xanh.

ĐỊNH NGUYỄN