Thứ năm 12/12/2019 20:29

Turbine thủy triều mô phỏng... cá

08:04 | 28/05/2019

|
Phỏng sinh học là quá trình sao chép các đặc tính đặc sắc của các cơ thể sống vào lĩnh vực nghiên cứu khoa học. Do đó, có thể nói các tính chất của tự nhiên và cơ thể sống chính là cảm hứng thúc đẩy những cải tiến trong ngành kỹ thuật phỏng sinh học.

Cônng ty khởi nghiệp Eel Energy của Pháp đã ghi tên mình vào chung dòng chảy “phỏng sinh học” thông qua việc lấy cảm hứng từ sự di chuyển nhấp nhô của các loài cá để tạo nên một mẫu turbine thủy triều mới.

Vì thiếu sự hỗ trợ của chính quyền nên một thời gian dài ngành năng lượng tái tạo sử dụng biển của Pháp không có những bước khởi sắc mới. Tuy nhiên, các nhà công nghiệp Pháp đã thực hiện nhiều dự án cho thấy triển vọng cũng như sức sống của một ngành năng lượng tái tạo mới.

turbine thuy trieu mo phong ca

Thử nghiệm turbine thủy triều độc đáo

Chính Eel Energy một lần nữa chứng minh điều đó bằng dự án turbine thủy triều dạng lượn sóng mới lạ của mình.

Cuộc phiêu lưu của công ty trẻ này bắt đầu vào năm 2011, ngay khi Jean-Baptiste Drevet, một kỹ sư chuyên về tương tác cấu trúc chất lỏng, bắt tay vào thiết kế một loại turbine thủy triều mới.

Loại turbine thủy triều này không có cánh quạt như turbine thông thường. Bản mẫu được thiết kế dưới dạng một tấm màng chuyển động linh hoạt mô phỏng theo chuyển động nhấp nhô của loài lươn hay loài cá nạng hải (một loài họ cá đuối). Sự khác biệt ở đây là những chuyển động này có thể tạo ra nguồn điện tái tạo.

Một cải tiến mới của Eel Energy trong bản thiết kế là chiếc vây bằng thủy tinh, được gia cố bằng sợi thủy tinh và polyme để tránh bị rách hay ăn mòn.

Dưới tác động của những dòng chảy, khi tấm màng nhấp nhô sẽ kích hoạt những bộ máy biến đổi điện từ tuyến tính để chuyển đổi cơ năng thành điện năng.

Qua nhiều năm, các đặc tính của bản mẫu đang được cải thiện và tăng lên về mặt kích thước. Trong số các phiên bản turbine thủy triều mới nhất đã có trước đó, “đứa con” của “người mẹ trẻ” Eel Energy có thể tự di chuyển theo các dòng chảy để thu và biến đổi 100% năng lượng cơ học từ nước.

Turbine cũng có thể sản xuất được điện năng dù dòng chảy có tốc lực yếu (với 0,7m/s) và có thể thích ứng với mọi môi trường nước.

Theo các nhà sáng chế, công nghệ của Eel Energy có khả năng thích ứng với bất kỳ dòng chảy nào, các bước phát triển đầu tiên của turbine thủy triều đều được ứng dụng vào các luồng thủy triều ở biển, nhưng việc ứng dụng vào dòng chảy trên sông cũng đang được xem xét tiến hành. Cải tiến mới này sẽ mang lại lợi ích cho các quốc gia có bề mặt tiếp giáp với biển, nhất là các quốc gia Tây Âu và Pháp.

Các thí nghiệm đầu tiên được thực hiện với các dòng chảy có kiểm soát tại các bể thuộc Viện Nghiên cứu khai thác biển của Pháp (Ifremer) để xác minh sự vận hành của tấm màng.

Gần đây, bản mẫu có kích thước tỷ lệ 1/6 được mang ra thực nghiệm tại bến cảng Brest để quan sát hiệu suất của nó trên biển. Kết quả ghi nhận được công suất điện năng là

4,2kW (theo chứng nhận của Văn phòng Veritas).

Eel Energy hiện đang muốn thử nghiệm trên các bản mẫu có kích thước lớn gấp đôi và đi vào công nghiệp hóa các tấm màng tại nhiều vùng ở Boulogne-sur-Mer. Và, để tiếp tục theo đuổi giấc mơ của mình, Eel Energy đã phát động một cuộc gây quỹ từ 3-7 triệu euro vào tháng 6-2018.

Ban đầu, các nhà sáng chế mẫu turbine thủy triều mới này chỉ muốn sản xuất ra các máy có công suất từ 30-100kW, ứng dụng tại các lưu vực sông và các vùng không kết nối được điện lưới. Nhưng cuối cùng, họ đã tạo ra các máy có công suất 1MW để ứng dụng cho các trang trại biển hay các con sông có kích thước lớn hơn.

Thiết kế mới của Eel Energy có rất nhiều ưu điểm. Nó có thể tạo ra nguồn điện hoàn toàn tôn trọng môi trường và có thể dự đoán được thông qua việc dự đoán các dòng thủy triều, khác với các nguồn năng lượng tái tạo không liên tục. Ngoài ra, thiết kế này có thể sử dụng gần thành phố và hệ thống sinh học biển mà không sợ gây ô nhiễm tầm nhìn hay ảnh hưởng đến các loài động thực vật biển.

S.Phương