Ks. Doãn Mạnh Dũng

 

Những ngày giữa tháng 2/2023, Nghị viện Châu Âu đã chính thức thông qua một luật cấm bán xe mới chạy bằng xăng và dầu diesel ở Liên minh Châu Âu (EU) từ năm 2035, nhằm đạt được mức phát thải  ^CO2 ròng bằng 0.

Như vậy, chắc chắn việc sản xuất xe chạy điện sẽ được đẩy mạnh vào thời gian tới, không chỉ ở EU mà còn ở nhiều nước khác nữa. Nhưng vấn đề pin cho xe điện cần đặt ra: Số km cần đủ lớn để xe chạy được trước khi phải sạc lại pin; giá thành pin và tuổi thọ của pin…?.

Về góc độ của một nước đang phát triển như Việt Nam, tôi quan tâm đến việc sử dụng công nghệ sản xuất động cơ đốt trong hiện có trên thế giới chạy bằng hydro lỏng chỉ thải ra nước. Mục tiêu này đáp ứng mức thải CO2 bằng 0 và sử dụng công nghệ sản xuất động cơ đốt trong hiện có trên thế giới.

Vấn đề cơ bản là sản xuất hydro lỏng bằng cách nào với giá thành rẻ nhất ?

Với góc độ là người nghiên cứu độc lập, tôi tin rằng dòng hải lưu ở miền Trung Việt Nam là nơi tập trung động năng dòng hải lưu nhiều nhất ở bờ Tây Thái Bình Dương với 6 đặc tính cơ bản cho khai thác công nghiệp là:

1/ Gần bờ.

2/Vùng nước nông.

3/ Hướng dòng khá ổn định theo hướng Bắc-Nam. Dòng tầng mặt tồn tại 8 tháng/năm. Dòng tầng đáy 365 ngày/năm.

4/ Tốc độ dòng hải lưu ở miền Trung Việt Nam là cao nhất ở bờ Tây Thái Bình Dương.

5/ Độ rộng của dòng rất lớn; tại cửa sông Gianh đạt đến 20 km.

6/ Độ dài dòng hải lưu đạt đến 1000 km, từ  Hòn La – Quảng Bình đến Mũi Né  – Bình Thuận.

Chúng ta biết nguồn năng lượng của dòng chảy được xác định bằng công thức:

E= 0.5 m.v.v.

Vì nước biển có khối lượng lớn hơn không khí 830 lần nên động năng dòng hải lưu rất lớn, dù tốc độ rất nhỏ: 1m/s.

                             Hình trên : Mô-đun lớn tích hợp 7 mô-đun nhỏ là khối bê tông đặt dưới đáy biển.

Hình trên : Thủy sinh có thể an toàn di chuyển qua hệ thống nhận nặng lượng.

Nhà máy chiếm diện tích mặt nước :

394m x 26m = 10,244m²

Công suất chia cho 1m² mặt biển đạt:

4,9 MW/s = 4900000W/s

4900000W/s : 10,244 m² = 478,32 W/s

1m² mặt nước biển sẽ tạo ra 1721 KWh :

478,32 W/s x3600 s = 1721983 W= 1721 KWh

Hình trên: Một nhà máy gồm 10 mô-đun lớn gắn kết với nhau; chiếm mặt nước có chiều dọc theo bờ biển 26m, chiều cao tính từ đáy biển 22,4m, chiều hướng ra biển 394m; khai thác độ sâu 10m của dòng chảy, với vận tốc dòng nước 1m/s, sẽ tạo ra công suất 4,9MW/s.

Hiện nay, trên thế giới người ta dùng 55 KWh  điện phân được 1kg hydro lỏng  và  khoảng 0,5kg ôxy lỏng. Giá hydo lỏng tại thị trường Nhật Bản là: 10 USD/ 1kg .Giá ôxy lỏng tại Việt Nam: 1 USD/ 1kg.

Như vậy với 1m² mặt biển trong các điều kiện như trên (độ sâu khai thác là 10m, vận tốc dòng chảy 1m/s), ta có thể sản xuất 1721 KWh :55KWh= 31,29 kg hydro lỏng và 15,6 kg oxy lỏng, có giá trị tương đương 328 USD  trong 1 giờ.

Trong 1 ngày, nguồn thu tính trên 1m² mặt nước biển sẽ là: 328 USD x 24 (giờ)=  7872 USD.

Bằng cách này, với hiệu suất tạo ra 1721 KWh cho 1m² mặt nước biển trong 1 giờ, sử dụng độ sâu 10m, vận tốc dòng chảy 1m/s  là giải pháp sử dụng hiệu quả tối đa mặt nước biển để chuyển thành điện năng.

Về công nghệ, có tác giả người Việt Nam đã phát minh ra công nghệ “Trống quay”. Công nghệ mới này khử được trọng lượng vật quay trong nước, đưa các thiết bị phát điện ra khỏi nước và quan trọng hơn là có thể lấy tối đa động năng dòng chảy theo chiều sâu và cả chiều ngang. Nhà máy phát điện chỉ là khối bê tông nằm dưới đáy biển; các trống quay rất nhẹ và ít nguyên liệu, được đưa xuống biển để nhận năng lượng. Vì vậy giá thành điện hải lưu chắc chắn sẽ rẻ hơn các loại hình phát điện hiện nay trên thế giới và hoàn toàn ảnh hưởng rất ít đến môi trường sống. Các thủy sinh vật hoàn toàn an toàn khi di chuyển qua hệ thống máy phát điện hải lưu.

Hình chiếu mặt cắt bằng công nghệ “trống quay”: Mô đun nhỏ với 2 phao. Phao có độ rỗng để lực Ac-si-méc giúp phao nổi lơ lửng trong nước. Dòng chảy giúp 2 phao quay ngược chiều nhau và kéo hệ thống máy phát điện trên mặt nước.

Trên thế giới hiện nay đã có công nghệ mang tính thương mại thực hiện điện phân nước biển để lấy hydro và đưa về trạng thái lỏng.

Việc tìm ra nguồn tài nguyên dòng hải lưu ở miền Trung Việt Nam và công nghệ “trống quay” là nền tảng để tạo ra lượng điện năng lớn với giá thành rẻ. Chính giá thành rất rẻ và tạo ra nhiều điện năng là cơ sở để có thể sản xuất hydro lỏng theo giải pháp công nghiệp hiện đại.

Tác giả hy vọng công nghệ sẽ được thực hiện để khai thác động năng dòng hải lưu ở ven biển miền Trung Việt Nam, từ Quảng Bình đến Bình Thuận (phía Nam Bộ có ven bờ đông tỉnh Cà Mau, tại khu vực Hòn Khoai có dòng chảy đạt vận tốc đến 2,5 m/s  – từ phát hiện của TS. Lê Xuân Thuyên), vừa tạo ra điện năng, vừa bảo vệ bờ biển. Đây sẽ là  một nghề mới cho miền Trung Việt Nam.

Thiết nghĩ, các cơ quan chức năng từ Trung ương đến cơ sở nên có Hội đồng khoa học để lắng nghe và xem xét, đánh giá. đưa Điện hải lưu vào chính sách phát triển kinh tế cho các tỉnh miền Trung Việt Nam và khu vực ven biển Cà Mau./.