Số lượng pin mặt trời và tuốc-bin gió được sự dụng tại các nhà máy ngày càng tăng. Các nhà máy lọc dầu, chế biến hải sản và các cơ sở được đặt gần biển sẽ sớm có thêm công nghệ năng lượng xanh thay thế, chuyển hóa nhiệt năng đại dương (OTEC)
OTEC sử dụng sự chênh lệch nhiệt độ dưới đại dương để tạo ra năng lượng. Tại vùng nhiệt đới, nhiệt độ mặt nước vào khoảng 25 độ C, ở độ sâu 3000 feet thì nhiệt độ vào khoảng 5 độ C. khoảng nhiệt độ chênh lệch 20 độ C đó có thể được dùng để tạo ra điện.
Hệ thống phát điện OTEC hoạt động bằng việc sử dụng sự chênh lệch nhiệt độ để kích hoạt nhà máy điện chu trình hơi nước vòng lặp kín. Chu trình hơi nước bắt đầu bằng việc bơm nước ở trên bề mặt với nhiệt độ 25 độ C qua bộ trao đổi nhiệt để đun sôi Amoniac. Amoniac chuyển thành khí ga, được dùng để quay máy phát điện tuốc-bin để tạo ra điện. Sau đó nước có nhiệt độ 5 độ C được dùng để làm nguội amoniac, làm nó ngưng tụ thành dạng lỏng bên trong bộ trao đổi nhiệt, được gọi là bình ngưng, và lại bắt đầu vòng tuần hoàn đó lại từ đầu.
Những lợi ích của năng lượng OTEC
Nhà máy điện OTEC có một vài lợi thế hấp dẫn đối với hệ thống. Đầu tiên, nó tạo ra năng lượng xanh hoàn toàn, không có sản phẩm phụ. Nó cũng rất giống với nhà máy điện địa nhiệt, năng lượng mặt trời hay năng lượng từ gió bởi nó không cần bất cứ nhiên liệu hóa thạch nào để vận hành, do đó chi phí chỉ phải giới hạn ở xây dựng và bảo trì.
Thêm vào đó là sự sẵn có của năng lượng OTEC. Với các loại năng lượng có thể tái tạo khác, khi không có gió thì không có điện, ngày nhiều mây cũng không có điện, thậm chí thuỷ điện cũng phải phụ thuộc vào sự lên xuống của mức nước. Do đó OTEC có thể thực sự được dùng như nguồn năng lượng nền tảng cho mọi hoạt động.
Các dự đoán đều cho rằng tại các khu vực nhiệt đới, OTEC có tiềm năng tạo ra điện năng từ 3 đến 5 terawatt mà không gây ảnh hưởng gì đến nhiệt độ đại dương hay môi trường trên thế giới. Nó có thể bắt đầu cuộc cách mạng về sản xuất điện.
Thách thức về công nghệ hiện nay là một nhà máy điện OTEC quy mô thương mại sẽ đòi hỏi ít nhất 20 bộ trao đổi nhiệt loại lớn. Một nhóm nghiên cứu ORNL đã phát triển bộ trao đổi nhiệt bọt graphit kết hợp bề mặt rộng lớn với công suất cao để dẫn nhiệt. Điều này có nghĩa rằng họ có thể cải thiện hiệu suất hoạt động của các đơn vị truyền dẫn địa nhiệt tiêu chuẩn trong khi giảm kích cỡ và chi phí.
Theo nghiên cứu chỉ ra rằng các bộ trao đổi nhiệt cho một nhà máy điện OTEC 100 MW sẽ chiếm khoảng 25% tổng chi phí đầu tư ban đầu, và các bộ trao đổi nhiệt dựa trên bọt graphit có tiềm năng giảm con số đó xuống 50%.
Theo Hiendaihoa
