Kỹ sư Nhật chế tạo tuabin gió bão, thu 1 lần đủ cung cấp năng lượng cho quốc gia này 50 năm

Atsushi Shimizu - một kỹ sư người Nhật đã phát minh ra cái gọi là "tuabin gió bão” đầu tiên trên thế giới - một máy phát điện được thiết kế nhằm khai thác năng lượng từ các cơn bão nhiệt đới. Nhà sáng chế này cho biết nếu một chuỗi các máy phát điện của ông được thiết lập, chúng có thể cung cấp năng lượng cho toàn Nhật Bản trong vòng 50 năm chỉ từ một cơn bão duy nhất. Tính từ đầu năm đến nay, Nhật đã phải hứng chịu 6 cơn bão và ông Shimizu xem đó là một tiềm năng không thể bỏ qua trong việc khai thác năng lượng.
Kỹ sư Nhật chế tạo tuabin gió bão, thu 1 lần đủ cung cấp năng lượng cho quốc gia này 50 năm
"Nhật Bản thực sự có nhiều năng lượng gió hơn năng lượng mặt trời, chỉ là nó không được sử dụng", ông cho biết. "Nhật Bản có tiềm năng trở thành một siêu cường quốc về năng lượng gió”. Theo Shimizu, người sáng lập công ty năng lượng xanh Challenergy vào năm 2013, các tuabin gió mà Nhật Bản đang nhập khẩu từ châu Âu không thích hợp để sử dụng do đặc thù khí hậu của quốc gia này. Đặc biệt, chúng có khuynh hướng dễ bị hư hỏng sau khi có một cơn bão quét qua. Chính vì vậy, nước Nhật cần có những chiếc tuabin do chính họ sản xuất.

Mặc dù chưa được thử nghiệm độ bền trước một cơn bão thực tế nào, tuy nhiên, nó được thiết kế để có thể ‘sống sót’ qua cơn bão, nhờ trang bị trục đẳng hướng và tốc độ xoay của cánh quạt có thể được tùy chỉnh nhằm đảm bảo nó không vượt ra khỏi tầm kiểm soát. Chìa khóa của phát minh được cho là dựa vào nguyên lý của hiệu ứng Magnus, cho rằng các luồng không khí khi di chuyển xung quanh bất cứ thứ gì đều có xu hướng xoay vòng, và sẽ tạo ra một áp lực tác động lên vật thể đó trong cùng một lúc.

Trong trường hợp này, hiệu ứng Magnus đã cho phép bộ cánh xung quanh tuabin tạo ra chuyển động. Đồng thời, trục chính có thể được siết lại nhằm giảm tốc độ hoặc ngừng hẳn chuyển động của các cánh này, tùy theo ngoại lực tác động từ cơn bão. Trong các thử nghiệm của công ty, tuabin đạt hiệu suất 30%. Mặc dù thấp hơn so với mức hiệu suất 40% của tuabin thông thường, song cũng nên nhớ rằng chúng không thể hoạt động khi có bão. Hy sinh một chút hiệu suất, nhưng bù lại, năng lượng tiềm năng có thể khai thác được sau các cơn bão là rất lớn. Mỗi 1 lần bão đi qua, mức động năng mà chúng sản xuất có thể tương đương với gần 1/2 công suất phát điện trên toàn thế giới.

Với phương pháp mới, Shimizu và nhóm của ông hứa hẹn có thể sẽ “thu gom” được hết lượng năng lượng dồi dào này, mặc dù vậy, sẽ có những thách thức nhất định mà họ cần phải vượt qua. Tính đến hiện tại, chưa một công nghệ pin nào có thể đủ khả năng lưu trữ hết số năng lượng khổng lồ đó. Các nhà nghiên cứu hiện đã thiết lập một nguyên mẫu đầu tiên và đặt đó ở Okinawa (Nhật Bản) vào tháng 7 năm nay. Họ đang chờ nó trải qua một cơn bão thực sự để nắm được mức độ hiệu quả của hệ thống này.

Chính quyền Nhật Bản đặc biệt quan tâm đến việc tìm kiếm các nguồn năng lượng mới, kể từ sau thảm họa hạt nhân ở Fukushima vào năm 2011. Khoảng 84% năng lượng mà quốc gia này sử dụng đang được nhập khẩu. Nếu các tuabin của ông Shimizu có thể chứng minh được khả năng của nó, tương lai của một nước Nhật tự chủ hơn về mặt năng lượng sẽ được mở ra. "Chúng tôi biết cơ hội của mình khá mỏng manh”, Shimizu thừa nhận. "Nhưng đó là một cơ hội và là công nghệ mà chúng tôi cần”.

Tham khảo: Science Alert​/ Tinh Tế

* Cảm xúc Nhận Làm Marketing Online chuyên nghiệp uy tín
* Bán cá Nhật nhập khẩu từ Hokkaido
* Tuyển dụng nhân viên lễ tân, giao nhận đi làm ngay

Bài viết liên quan: