Thiết kế turbine kép ngược chiều thu gấp đôi năng lượng sóng

Nhóm nghiên cứu tại Đại học RMIT Australia đưa ra thiết kế mới cho thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng, New Atlas hôm 18/8 đưa tin. Họ cho rằng nó hiệu quả hơn nhiều so với các giải pháp tương tự và hy vọng có thể đưa vào sử dụng thương mại rộng rãi. Thiết bị thử nghiệm của nhóm có thiết kế turbine kép giúp khắc phục một số vấn đề kỹ thuật phổ biến và được chứng minh có khả năng thu gấp đôi năng lượng từ sóng trong những thí nghiệm ban đầu.

Phao hấp thụ điểm, gồm một thiết bị nổi nối xuống đáy biển, được sử dụng khá phổ biến để khai thác năng lượng sóng. Phao di chuyển lên xuống khi sóng quét qua, giúp vận hành cơ chế chuyển đổi năng lượng bên dưới mặt nước. Đó có thể là một hệ thống truyền động có bánh răng, sử dụng chuyển động tuyến tính để quay bánh đà và tạo ra điện.

Nhóm chuyên gia RMIT sử dụng phao hấp thụ điểm làm điểm bắt đầu cho loại máy phát điện mới. Để thu năng lượng hiệu quả, phao hấp thụ điểm thường cần dùng cảm biến, bộ truyền động và các thiết bị điện tử khác để tự đồng bộ với những cơn sóng sắp quét qua một cách chuẩn xác. Tuy nhiên, những điều đó khiến chúng phải gặp phải các vấn đề về bảo trì và độ ổn định.

Với thiết kế mới, các nhà khoa học bỏ tất cả những cảm biến và thiết bị điện tử đồng bộ này và đi theo phương pháp thụ động, để thiết bị nổi chuyển động lên xuống một cách tự nhiên theo sóng. Hai turbine lắp gần nhau ở phía dưới quay ngược chiều. Sự kết hợp của chúng giúp tăng mức năng lượng chuyển đến máy phát điện. Máy phát điện được đặt trong một phao nổi trên mặt nước để tránh bị mòn. Nó kết nối với các turbine quay thông qua trục và hệ thống đai ròng rọc.

Quá trình kiểm tra mẫu thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy, nó có thể thu năng lượng gấp đôi từ sóng biển so với các thiết kế hấp thụ điểm khác, đồng thời hứa hẹn một giải pháp đơn giản hơn và hiệu quả về chi phí.

"Nhờ thiết bị luôn đồng bộ với chuyển động sóng, chúng tôi có thể tối đa hóa năng lượng thu được. Kết hợp với turbine kép quay ngược chiều độc đáo, nguyên mẫu mà chúng tôi chế tạo có thể tăng gấp đôi lượng điện khai thác từ sóng biển so với các phương pháp hấp thụ điểm thử nghiệm khác", giáo sư Xu Wang, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết.

Từ thử nghiệm thành công trong phòng thí nghiệm, nhóm chuyên gia hy vọng tiếp tục phát triển xa hơn bằng cách nghiên cứu hiệu suất của phiên bản kích thước đầy đủ trong các bể nước, cuối cùng là ngoài biển. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Applied Energy.