Năng lượng và môi trường khai thác năng lượng của biển

Năng lượng và môi trường Khai thác năng lượng của biển Ở nước Anh và các nước châu Âu khác, các công ty năng lượng đang chuẩn bị sử dụng năng lượng của các con sóng ở đại dương và thủy triều để sản xuất điện. Anh hy vọng sẽ đáp ứng 5% nhu cầu điện năng nhờ các nhà máy sản xuất điện từ thủy triều. Vương Quốc Anh sẽ sớm dẫn đầu thế giới về khai thác năng lượng của thủy triều để sản xuất điện sạch. Chỉ một nhà máy điện cũng sẽ đáp ứng được 5% nhu cầu về điện nghĩa là cung cấp 8,6 GW điện không phát thải CO2, tương đương với khoảng 8 nhà máy điện hạt nhân mà không phát sinh chất thải. Thủy triều ở cửa sông Severn, con sông lớn nhất nước Anh cao 15m. Hiện nay, Anh muốn sử dụng sức mạnh to lớn của thủy triều thông qua dự án Đập Severn. Đập này sẽ giữ nước khi thủy triều dâng cao và lắp đặt 216 tua bin lớn, mỗi tua bin có đường kính khoảng 9m, sẽ sản xuất điện khi nước rút. Dự án bị chỉ trích là sẽ phá hủy ồ ạt hệ sinh thái của sông và kinh phí của dự án vẫn là vấn đề còn chưa được giải quyết. Tuy nhiên, năng lượng từ mặt trăng đẩy thủy triều lên xuống là vô tận và vì thế nhiều người cho rằng dự án sẽ mang lại nhiều lợi ích. Mặc dù vẫn còn bị phản đối, nhưng các chuyên gia trên toàn thế giới vẫn đang tiến hành khai thác nguồn năng lượng vô tận này. Kai-Uwe Graw, Giáo sư về kỹ thuật thủy lực thuộc Đại học Leipzig cho rằng điện từ thủy triều cũng có thể được sử dụng hiệu quả ở Đức. Vận tốc dòng chảy có thể đạt được ở nhiều nơi trên đảo Sylt tối đa khoảng 3 m/giây. Graw bắt đầu chương trình nâng cao nhận thức về tiềm năng của điện thủy triều kể từ những năm 1990. Theo ông, các nhà máy điện thủy triều rõ ràng có thể hỗ trợ cho những nỗ lực bảo vệ bờ biển. Các nhà máy khai thác phần nào năng lượng từ thủy triều giúp giảm xói mòn bãi biển và bờ biển là vấn đề mấu chốt đối với Đức trên các đảo ở Biển bắc như Sylt trong những năm gần đây. Gần đây, công nghệ sản xuất điện thủy triều vẫn chưa sẵn sàng được áp dụng vào giờ cao điểm. Trở ngại lớn là các tua bin đặt ở dưới nước đang phải chịu áp lực rất lớn do nước đẩy các cánh roto – áp lực này có thể thay đổi theo các bộ phận của thiết bị và do đó đòi hỏi việc thiết kế ra tuabin có khả năng chịu áp lực cao. Các roto cũng cần phải có khả năng chịu được sự thay đổi hướng của dòng chảy thủy triều để sản xuất điện tối ưu. Tuy nhiên, Graw cho rằng công nghệ sản xuất điện thủy triều hiện nay đã hoàn thiện hơn. Thực tế, công nghệ đã được áp dụng tại nhà máy SeaGen sản xuất điện từ thủy triều nằm dọc Strangford Lough trên bờ biển phía bắc Ailen đi vào hoạt động từ mùa hè năm 2008. Thiết bị hoạt động giống như một cối xay gió dưới nước. Các cánh roto được đẩy đi bằng lực của thủy triều với vận tốc 2,4m/s. Ở vận tốc đó, hai roto có đường kính 16 m, mỗi roto có khả năng sản xuất 1,2 MW, đủ cung cấp điện cho khoảng 1.000 hộ gia đình. Hiện nay, SeaGen là nhà máy sản xuất điện thủy triều lớn nhất thế giới. Trong khi đó, một tua bin gió lớn có khả năng sản xuất được 5 MW. Công nghệ thay thế Ở Strangford, miền bắc Ailen, các cánh quạt roto được gắn với một thanh ngang và 1 xà cao cho phép chúng đẩy nước lên thuận lợi cho công việc bảo dưỡng. Độ cao của xà 40,7m và khoảng 24m nằm dưới nước. Thiết kế này không phù hợp với bờ biển ở Đức. Vào cuối năm 2010, Công ty Voith Hydro ở thành phố Heidenheim, Đức sẽ giới thiệu mẫu hình nhà máy điện thủy triều, không phụ thuộc vào kết cấu của xà và thay vào đó sẽ đặt chìm dưới nước tiếp xúc với đáy biển. Các cánh quạt theo mẫu thiết kế này giống chân vịt của xuồng máy và các cánh quạt được thiết kế cân đối cho nên không cần định vị lại trong quá trình thủy triều lên, xuống. Mẫu thiết kế nhà máy điện thủy triều của Đức là một phần của dự án nhà máy điện ở ngoài biển Hàn Quốc. Về lâu dài, sẽ bổ sung đủ tua bin gió để sản xuất tổng số 600 MW điện, bằng công suất của một nhà máy điện đốt than quy mô nhỏ và cung cấp điện cho khoảng 400.000 hộ gia đình ở nước này. Ở châu Âu các dự án thí điểm cũng đang được dự kiến. Điện thủy triều và vấn đề môi trường Trở ngại chủ yếu đối với điện thủy triều hiện nay là vấn đề bảo vệ môi trường. Các chuyên gia đã phân loại tác động môi trường của các nhà máy điện thủy triều. Tuy nhiên, sản xuất điện bằng các tua bin ở biển hiện nay thân thiện với môi trường hơn so với các nhà máy điện thủy triều. Khi nhà máy điện thủy triều quy mô lớn ở Saint-Malo, Pháp ở cửa sông Rance đi vào hoạt động vào năm 1966, đời sống của động, thực vật đã bị phá vỡ. Hệ thống đê chắn cũ hoạt động giống như một con đập tại cửa sông, khiến cho nước ngừng lưu thông và còn làm thay đổi điều kiện sống của động, thực vật. Tuy nhiên, sản xuất điện bằng các hệ thống điện thủy triều mới nhất, cá và các loài khác có thể dễ dàng tránh được các thiết bị khi bơm xung quanh chúng. Ngoài ra, còn không gây tác động đến bờ biển vì các tua bin gió được đặt dưới biển. Về chi phí, điện thủy triều không có khả năng cạnh tranh cao. Sử dụng điện thủy triều vẫn rất đắt so với các dạng năng lượng tái tạo khác. Theo Chính phủ Anh, điện sản xuất từ dự án đập Severn sẽ có giá khoảng 317 bảng Anh/MWh. Trong khi giá điện gió ngoài khơi khoảng 85 bảng Anh/MWh. Nguồn: http://www.spiegel.de, 1/2010 ... - tailieumienphi.vn