Turbine phát điện khổng lồ Karyu của Tập đoàn IHI Corp - Ảnh: IHI Corp.

Trong hơn một thập kỷ, nhà sản xuất máy móc hạng nặng của Nhật Bản IHI Corp đã nghiên cứu chế tạo một turbine dưới đáy biển sâu để khai thác năng lượng, theo Hãng tin Bloomberg.

Hệ thống này là một cỗ máy khổng lồ trông giống một chiếc máy bay, với hai quạt turbine quay ngược chiều, và trung tâm "thân máy bay" chứa hệ thống điều chỉnh độ nổi.

Cỗ máy có tên là Kairyu, nặng 330 tấn, được thiết kế để neo xuống đáy biển ở độ sâu 30-50m.

Theo kế hoạch sản xuất thương mại, các turbine được đặt trong dòng chảy Kuroshio. Đây là một trong những dòng chảy mạnh nhất thế giới, chạy dọc theo bờ biển phía đông của Nhật Bản và truyền tải điện qua các dây cáp dưới đáy biển.

Ông Ken Takagi, giáo sư về chính sách công nghệ đại dương tại Đại học Tokyo, cho biết: "Nhật Bản có lợi thế về khả năng tiếp cận với các dòng hải lưu mạnh".

Tổ chức Phát triển công nghệ và năng lượng mới của Nhật Bản (NEDO) ước tính dòng chảy Kuroshio có thể tạo ra 200 gigawatt - khoảng 60% công suất phát điện hiện nay của Nhật Bản.

Ưu điểm của dòng hải lưu là tính ổn định. Dòng chảy của chúng ít dao động về tốc độ và hướng, mang lại hệ số công suất - thước đo tần suất hệ thống tạo ra - là 50-70%. Con số này khá ấn tượng so với khoảng 29% đối với năng lượng gió trên bờ và 15% đối với năng lượng mặt trời.

Vào tháng 2, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hệ thống ở vùng biển xung quanh quần đảo Tokara ở phía tây nam Nhật Bản. Nhóm đã treo hệ thống Kairyu vào một con tàu và dòng điện phát ra cũng được dẫn trở lại con tàu.

Các cuộc thử nghiệm đã chứng minh hệ thống Kairyu có thể tạo ra công suất ổn định 100 kilowatt như dự kiến.

Công ty hiện có kế hoạch mở rộng quy mô hệ thống 2 megawatt, có thể đi vào hoạt động thương mại vào thập niên 2030 hoặc sau đó.

Tuy nhiên, tiềm năng về năng lượng đại dương phụ thuộc vào vị trí, cường độ của dòng chảy, khả năng tiếp cận mạng lưới hoặc thị trường, chi phí bảo trì, vận chuyển, sinh vật biển và các yếu tố khác.

Với chi phí năng lượng gió, năng lượng mặt trời và pin lưu trữ đang giảm, IHI cũng sẽ cần chứng minh tính cạnh tranh về giá đối với dòng điện đại dương.

Hiện nay, IHI đặt mục tiêu sản xuất điện ở mức 20 yen/kilowatt từ việc triển khai quy mô lớn. Giá vẫn cao so với khoảng 17 yen cho năng lượng mặt trời trong nước và khoảng 12-16 yen cho gió ngoài khơi.

Nếu thành công ở quy mô lớn, các dòng hải lưu sâu có thể góp phần quan trọng vào việc cung cấp nguồn năng lượng xanh, trong nỗ lực toàn cầu loại bỏ dần các nhiên liệu hóa thạch.

Turbine phát điện kiểu phễu gió

Cần biết - Các nhà khoa học năng lượng ở Mỹ đã thử nghiệm một phương thức phát điện bằng gió mới, thông qua một turbine hình phễu gọi là Sheerwind Invelox. Theo thiết kế này, hiệu suất điện tăng ra gấp 6 lần so với thiết kế truyền thống.