Thả diều khai thác năng lượng sạch ở Ireland

Trên một bờ biển lộng gió ở phía tây Ireland, các nhà nghiên cứu đã thả lên bầu trời những cánh diều khổng lồ, không vì mục đích giải trí mà với hy vọng sẽ tạo ra cuộc cách mạng mới trong ngành điện gió.

AFP dẫn lời ông Padraic Doherty của Kitepower - một công ty Hà Lan - đằng sau nỗ lực tìm kiếm hướng đi mới cho điện gió, giải thích cách họ sử dụng một cánh diều để đón gió, và có một máy phát điện gắn trên diều để thu thập năng lượng.

Cách tiếp cận đầy hứa hẹn

Tại địa điểm bắt đầu thử nghiệm từ tháng 9.2023, gần một thị trấn nhỏ mang tên Bangor Erris. Đội ngũ chuyên gia đã vận chuyển cánh diều khổng lồ với diện tích khi bung đạt 60m² từ nhà kho, băng qua vùng đầm lầy cằn cỗi đến nơi đặt máy phát điện. Khi đến nơi, cánh diều được nối với máy phát điện bằng một sợi cáp, và hoạt động như một “chiếc yo-yo hoặc guồng dây câu cá”, ông Doherty cho biết. Con diều được bung ra và bay lên cao, trước khi bị dây cáp kéo xuống, và bay lên, kéo xuống. Quá trình này lặp đi lặp lại để tạo ra năng lượng.

Địa điểm hẻo lánh, vắng bóng dân cư gần bờ biển Đại Tây Dương của Ireland đã trở thành khu thử nghiệm năng lượng tái tạo trên không đầu tiên của thế giới. Và dù ý tưởng vẫn còn ở quy mô nhỏ, sáng kiến này có thể mang lại đột phá lớn trong bối cảnh Ireland đang tìm cách giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch như dầu mỏ và khí đốt. “Chúng tôi đang chứng kiến cuộc cách mạng trong ngành điện gió”, AFP dẫn lời nhận xét của ông Andrei Luca, Giám đốc vận hành của Kitepower. Đây là công ty cung cấp giải pháp năng lượng không phát thải đến từ Đại học Công nghệ Delft (Hà Lan).  “Đã mất gần 25 năm để tua bin quạt gió phát triển từ nguyên mẫu 30 kilowatt đến quy mô megawatt, và vài thập niên để trở thành những trang trại điện gió ngoài khơi như chúng ta chứng kiến ngày nay”, ông giải thích tại sao cần nhiều thời gian để thử nghiệm điện gió từ diều.

Hệ thống diều hoàn toàn bay tự động, nhờ vào phần mềm do Đại học Delft phát triển, nhưng ông Doherty vẫn giữ vai trò như một “phi công” điều khiển diều dưới mặt đất, theo dõi hướng bay của diều nhằm đảm bảo hiệu quả tối ưu. Cánh diều có thể bay lên độ cao tối đa 400m, rồi được thu về thông qua điều khiển từ phần mềm còn khoảng 190m, và trong quá trình này sản sinh khoảng 30 kilowatt điện có thể lưu trữ. Ông Doherty giải thích lực kéo đã tạo ra vòng quay như máy phát điện trên xe đạp.

Điện năng thu được nạp vào hệ thống pin, tương tự như các mạng lưới điện mặt trời. Hiện cánh diều có thể sạc đầy pin dung lượng 336 kWh. “Đó là một lượng điện đáng kể, đủ để cung cấp năng lượng cho một trạm vùng xa, trên đảo nhỏ, trạm nghiên cứu ở vùng cực, hoặc thậm chí cả một công trường xây dựng”, Giám đốc Luca cho biết. Nếu bổ sung thêm diều, họ tự tin có thể tạo ra năng lượng cho cư dân một hòn đảo lớn hơn.

 Lợi thế linh hoạt, dễ di chuyển

Theo ông Doherty, ưu điểm vượt trội của hệ thống diều chính là tính linh hoạt và khả năng triển khai nhanh chóng. “Chúng tôi có thể thiết lập trong vòng 24 giờ và mang diều đến bất cứ nơi đâu. Hệ thống hết sức cơ động và không cần phải lắp đặt những trụ đế đắt đỏ tiêu tốn thời gian và năng lượng như tua bin quạt gió”, theo ông. Ngoài ra, theo ông Luca, một hệ thống diều cũng ít gây xâm lấn cho cảnh quan nếu so với tua bin điện gió, tạo ra năng lượng sạch và không cần chuỗi cung ứng nhiên liệu nếu muốn vận hành liên tục. Khi bão Eowyn ập đến hồi tháng 1.2025, gây ra mất điện trên diện rộng và kéo dài tại Ireland, hệ thống diều đã chứng minh năng lực cho thị trấn Bangor Erris. “Khi kết nối với pin lưu trữ, hệ thống đã duy trì hoạt động cung cấp điện trước, trong và sau bão”, Giám đốc Luca kể lại.

Ngành điện gió của Ireland từ lâu được đánh giá đầy tiềm năng trong lĩnh vực cung cấp năng lượng sạch. Theo tổ chức Wind Energy Ireland (Phong điện Ireland - WEI), các trang trại điện gió ở Ireland đã cung cấp khoảng 1/3 lượng điện tiêu thụ toàn quốc năm ngoái. Thế nhưng, việc triển khai quy mô lớn những dự án tua bin gió trên đất liền và ngoài khơi vẫn gặp nhiều trở ngại, chủ yếu do quy trình phê duyệt kéo dài và năng lực hạ tầng lưới điện bị hạn chế.

Trong bối cảnh này, ông Mahdi Salari, nhà nghiên cứu về năng lượng gió trên không thuộc Đại học Cork, đánh giá năng lực khai thác gió trên cao với hạ tầng tối giản giúp hệ thống như diều đặc biệt phù hợp để triển khai ở những vùng xa xôi, ngoài khơi. Tuy nhiên, Kitepower có thể đối mặt những thách thức liên quan đến quy định, độ an toàn và độ tin cậy của hệ thống diều.

LING LANG