Điện sạch từ "trái tim sóng"

Chuyên gia tim mạch, TS Stig Lundbäck đã lấy cảm hứng từ việc bơm máu của tim người khi tham gia sáng lập CorPower Ocean, công ty năng lượng sóng của Thụy Điển, vào năm 2009. Qua nhiều năm nghiên cứu thủy động lực học, công ty đã phát triển CorPack - một chiếc phao khổng lồ làm từ vật liệu bền, nhẹ có khả năng biến đổi chuyển động của sóng thành nguồn điện sạch và ổn định.

Tương tự cách trái tim sử dụng áp suất thủy lực để bơm máu theo một hướng, CorPack vận hành bằng cách tạo lực căng lên chính nó để kéo phao xuống, trong khi sóng đẩy nó lên. Chuyển động sóng được chuyển thành chuyển động xoay, sau đó biến đổi thành điện thông qua máy phát điện.

Chuyên gia José Miguel Rodrigues, nhà nghiên cứu cấp cao tại SINTEF - một trong những viện nghiên cứu lớn nhất châu Âu, đánh giá phát minh của CorPower Ocean là một thành tựu quan trọng, nhờ đó thu hút được đầu tư và các khoản tài trợ nghiên cứu, nhất là từ Liên minh châu Âu (EU). "Họ đã đưa được thiết bị xuống nước, một thành tựu đáng kể trong bối cảnh nguồn tài chính cho năng lượng sóng và thủy triều ở châu Âu vẫn còn hạn chế" - ông nhận xét.

Thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng quy mô đầy đủ đầu tiên của CorPower Ocean đã được triển khai ngoài khơi bờ biển phía Bắc Bồ Đào Nha, gần Aguçadora. Thiết bị này đang cung cấp điện cho lưới điện Bồ Đào Nha.

Sóng có mật độ năng lượng cao nhất trong tất cả nguồn năng lượng tái tạo. Trang Euronews cho biết riêng tại châu Âu, các quốc gia nằm ven những vùng sóng mạnh trên Đại Tây Dương như Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Pháp, Ireland và Anh có điều kiện thuận lợi nhất để khai thác năng lượng sóng quy mô lớn. Chẳng hạn, với Na Uy có bờ biển dài và nhiều đảo xa, năng lượng sóng là giải pháp tiềm năng giúp giảm chi phí lưới điện, tăng khả năng độc lập năng lượng.

Giải thích lý do năng lượng sóng và thủy triều bị tụt lại trong cuộc đua năng lượng sạch, ông Rodrigues cho rằng vì tính cạnh tranh. Ông phân tích: "Khác với gió và mặt trời, năng lượng sóng và thủy triều chưa có được công nghệ khả thi về mặt thương mại ở quy mô lớn. Năng lượng sóng đối mặt yêu cầu khắt khe cả về hiệu suất ổn định lẫn khả năng chịu đựng các lực cực đoan của đại dương".

Theo Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA), năng lượng mặt trời tạo ra 7% năng lượng toàn cầu vào năm 2024 và dự kiến đáp ứng gần một nửa nhu cầu điện của thế giới trong 2 năm tới. Trong khi đó, năng lượng gió dự kiến đáp ứng khoảng 1/3. Chiếm 71% bề mặt trái đất, đại dương là một trong những nguồn tài nguyên tái tạo có giá trị nhất nhưng cũng là nguồn tài nguyên chưa được khai thác lớn nhất trên thế giới.

Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) ước tính năng lượng sóng có thể tạo ra tới 29.500 TWh mỗi năm - gấp gần 10 lần mức tiêu thụ điện hằng năm của châu Âu và nhiều hơn tổng lượng điện sản xuất toàn cầu năm 2018. "Tiềm năng toàn cầu của năng lượng thủy triều ước tính từ 800-1.200 TWh, đặc biệt là ở những vùng nước hẹp như cửa sông và quanh các đảo" - ông Rodrigues cho biết. Ngoài ra, thủy triều hoạt động theo các chu kỳ lực hấp dẫn nên có thể dự đoán dễ dàng, không biến động như thời tiết. Do đó, năng lượng thủy triều có khả năng cung cấp nguồn điện ổn định và giúp cân bằng lưới điện.

IEA nhận định sản xuất điện từ đại dương cần tăng 33% mỗi năm để đạt mục tiêu thế giới trung hòa carbon vào năm 2050. Tình hình có thể sớm khởi sắc khi nhiều công ty và tổ chức nghiên cứu đang cố gắng tận dụng nguồn năng lượng đại dương. Chẳng hạn, công ty năng lượng ENI (Ý) với "Máy chuyển đổi năng lượng sóng biển quán tính", máy phát điện nổi sử dụng sóng Nanku do Trung Quốc chế tạo và máy WaveRoller của Công ty AW-Energy (Phần Lan)…