Cuộc đua chế tạo tua-bin gió bay trên không

Hình ảnh các tua-bin gió sản xuất điện lắp đặt trên nóc các tòa nhà hoặc dọc theo bờ biển đã không còn xa lạ. Nhưng công nghệ điện gió ở Mỹ và châu Âu đang nâng lên một cấp độ mới: khai thác luồng gió ở trên cao từ ít nhất 300 mét so với mặt đất bằng các tua-bin gió bay điều khiển từ xa.

Việc khai thác năng lượng gió giữa không trung được cho là có rất nhiều lợi ích, đó là gió ở trên cao có cường độ mạnh và liên tục, cho phép chúng ta sản xuất điện năng nhiều hơn từ nguồn năng lượng sạch và vô tận. Điều này có ý nghĩa rất quan trọng khi mà trên thế giới hiện có khoảng 1 tỉ người sống ở các vùng nông thôn không có điện sinh hoạt.

Các chuyên gia đã đưa ra 3 lý do tại sao các tua-bin gió bay trên cao có thể giúp ích cho vùng sâu, vùng xa:

- Gọn nhẹ

- Được điều khiển bằng máy tính, không cần phi công và chỉ cần vài người quản lý.

- Không cần trang bị cơ sở hạ tầng tốn kém, chẳng hạn như lưới điện hoặc nhà máy điện.

Chính vì vậy, nhiều công ty đã bắt đầu cuộc đua tìm ra những thiết kế tốt nhất cho các máy phát điện trên không, điển hình là các mẫu tua-bin sau đây:

Tua-bin BAT của Altaeros

Công ty năng lượng Altaeros (Mỹ) chuẩn bị hợp tác với Hiệp hội Điện Thung lũng Vàng ở Alaska để tiến hành thử nghiệm tua-bin gió bay tên là BAT trong 18 tháng, bắt đầu từ năm 2015.

Altaeros cho biết các tua-bin BAT đặt vừa trong 2 chiếc container nhỏ và có thể lắp ráp trong khoảng 1 ngày mà không cần đến nhiều máy móc. Nó bay lơ lửng trên không nhờ chứa đầy khí heli bên trong, nối với mặt đất bằng những sợi dây rất chắc đồng thời dẫn điện xuống trạm thu năng lượng nhỏ gọn dưới đất. Các sợi dây cũng kết nối với một hệ thống máy tính để theo dõi, điều khiển nhằm tối ưu hóa chiều cao của BAT (dựa trên sức gió), trong khi trạm điện dưới đất có thể kết nối vào lưới điện. Công ty cho biết mỗi tua-bin BAT có thể cung cấp đủ năng lượng cho 12 hộ gia đình.

Tua-bin Makani của Google

Khác với BAT, tua-bin Makani giống như một chiếc máy bay. Nó nối chặt với một tháp cao bằng một sợi dây rất chắc và thả bay từ trên xuống. Makani liên tục bay vòng quanh tòa tháp theo chiều dọc để tạo ra điện và khi kết thúc, nó tự bay trở lại đỉnh tháp. Ban đầu, Makani được phát triển bằng diều vải bơm hơi. Nhưng cách đây 5 năm, các kỹ sư chuyển sang sử dụng khung máy bay làm từ sợi carbon siêu nhẹ và chắc chắn hơn.

Diều năng lượng của EnerKite

Công ty EnerKite (Đức) đang phát triển một tua-bin gió một cánh. “Nó giống như một cánh diều chứ không phải một chiếc máy bay” – người đồng sáng lập kiêm Giám đốc điều hành Alexander Bormann nói. Diều được điều khiển bởi một dây cáp và được kết nối với một trạm điện ở mặt đất. Bormann hy vọng công ty ông sẽ bắt đầu bán sản phẩm vào năm 2016.

PowerShip

PowerShip của công ty LTA Windpower cơ bản là một khinh khí cầu với đôi cánh và hai cánh quạt quay, bay lơ lửng trên cao nhờ khí hyđrô. Nhà sáng lập kiêm Giám đốc điều hành Nykolai Bilaniuk thừa nhận sử dụng hyđrô nguy hiểm hơn heli vì dễ cháy nhưng ông cho biết các kỹ sư có đủ khả năng để giảm thiểu rủi ro này. Đó là lớp vỏ bọc khí được thiết kế đặc biệt để hyđrô không bắt cháy. Theo Bilaniuk, ưu điểm của khí hyđrô là rẻ tiền hơn so với heli.

Nhìn chung, tất cả các công nghệ nói trên đều có thể tìm được chỗ đứng của mình trong thị trường tua-bin gió đang ngày càng phát triển. Mặt khác, nếu các tua-bin gió bay được phát triển và thử nghiệm thành công thì đến cuối thập niên này, các nhà sáng chế có thể biến ý tưởng lớn của mình thành hiện thực và mở ra tương lai tốt đẹp cho các cộng đồng sinh sống ở những nơi hẻo lánh nhất thế giới trong thế kỷ 21.

HOÀNG ĐIỂU (Theo CNN)