Khai thác nguồn năng lượng mới từ độ mặn nước biển

Cùng với các nguồn năng lượng sạch từ sóng biển, dòng chảy, thủy triều… vừa qua các chuyên gia năng lượng đã tìm ra một quy trình mới sinh ra điện từ sự chênh lệch độ mặn giữa các vùng biển trên đại dương. Đây là một tín hiệu đáng mừng bởi nguồn năng lượng này là rất lớn và quá trình khai thác sẽ không ảnh hưởng đến môi trường.

Vệ tinh SAC-D Aquarius đo độ mặn nước biển.

Theo công bố của các nhà khoa học Menachem Elimelech và Ngai Yin Yip thuộc Trường Đại học Yale (Mỹ) trên tờ tạp chí Khoa học và Công nghệ ACS, những trạm phát điện dựa trên sự chênh lệch độ mặn nước biển có thể cung cấp điện cho hơn 1 tỷ người bằng cách khai thác 10% nguồn năng lượng tiềm năng mà ít người biết đến. Nguyên lý của máy phát điện này là nước ở bên có độ mặn thấp hơn sẽ chảy qua một màng chọn lọc và làm loãng nước biển ở phía bên kia. Áp lực tạo ra bởi dòng chảy sẽ làm quay tua bin và phát ra điện mà không sử dụng bất kỳ loại nhiên liệu nào cũng như không phát thải lượng khí CO₂. Nhà khoa học Elimelech cho biết: Chỉ cần sử dụng 1/10 chênh lệch độ mặn giữa khu vực nước sông và nước biển là có thể đáp ứng nhu cầu về điện cho 520 triệu người. Cùng phát sinh ra một lượng điện như nhau nhưng nhà máy điện từ than sẽ thải ra 1 tỷ tấn khí thải nhà kính mỗi năm, trong khi đó nếu sử dụng phương pháp này thì không gây ô nhiễm môi trường.

Các nhà khoa học đã xây dựng hệ thống thử nghiệm cũng cho biết: Chi phí để sản xuất dạng năng lượng này rẻ hơn nhiều so với dạng năng lượng điện sản xuất từ than đá. Mô hình nhà máy điện đầu tiên trên thế giới theo phương pháp này được xây dựng ở Na-uy vào năm 2009. Vừa qua, công ty năng lượng tái tạo lớn nhất châu Âu - Statkraft vừa công bố kế hoạch xây dựng nhà máy phát điện từ độ mặn có quy mô 25MW vào năm 2015.

Từ trước đến nay, việc đo đạc, khảo sát độ mặn trên đại dương nhằm phục vụ cho nghiên cứu, ứng dụng chủ yếu là sử dụng tàu thủy. Tuy nhiên, công việc này tốn nhiều thời gian trong khi dữ liệu thu thập lại rất hạn chế, nhiều khu vực xa xôi của đại dương vẫn chưa có số liệu. Để khắc phục điều này, tháng 6-2012 Ủy ban Vũ trụ quốc gia Argentina (CONAE) và Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) đã phóng thành công vệ tinh khoa học SAC-D Aquarius. Trong thời gian ba năm tới, SAC-D Aquarius sẽ liên tục quay quanh Trái đất tại độ cao 657 km. Các thiết bị đặt trên vệ tinh sẽ đo độ mặn bề mặt của tất cả các đại dương, bao gồm cả những khu vực chưa bao giờ được đo đạc và lập bản đồ độ mặn hằng tháng với độ chính xác cao. Chỉ trong vòng hai tháng, các thiết bị này đã cung cấp lượng thông tin về độ mặn nước biển nhiều hơn những gì ngành hải dương học thu thập được trong 125 năm qua. Vệ tinh có các thiết bị như: máy đo bức xạ và vi sóng; máy quay hồng ngoại; máy quay có độ cảm ứng cao… để ngoài nhiệm vụ chính là đo độ mặn, vệ tinh này còn thu thập thông tin phục vụ công tác phòng tránh thiên tai, tìm hiểu thay đổi của đất và nghiên cứu dịch tễ học, cũng như những dữ liệu liên quan tới chất lượng không khí, lượng mưa, các khối băng trên biển và nhiệt độ bề mặt đại dương, giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn mối liên hệ giữa các dòng hải lưu và chu kỳ hoạt động của các vùng nước biển toàn cầu.

Có thể nói, với sự trợ giúp đắc lực của công nghệ vệ tinh hiện đại trong việc đo độ mặn nước biển, phương pháp sản xuất điện từ sự chênh lệch độ mặn sẽ có giá thành rẻ hơn và không gây ô nhiễm môi trường; qua đó đáp ứng được nhu cầu năng lượng của loài người trước tình trạng nóng lên toàn cầu hiện nay cũng như sự cạn kiệt tài nguyên trên đất liền.

 Nguyễn Thanh Điệp