Sáng kiến dùng du thuyền để tạo điện gió và sản xuất hydro trên biển

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, điện gió sẽ vượt qua thủy điện trong vai trò cung cấp điện năng cho toàn cầu. So với năng lượng mặt trời, tua-bin gió có hiệu suất cao hơn, có thể khai thác khoảng 50% năng lượng từ gió so với mức 20% của các tấm pin mặt trời.

Tuy nhiên, việc khai thác điện gió phụ thuộc nhiều vào vị trí. Tua-bin gió ngoài khơi có hiệu suất cao hơn so với tua-bin trên đất liền nhưng cũng đòi hỏi chi phí xây dựng và bảo trì lớn hơn.

Tại Vương quốc Anh, nơi sản xuất điện gió đã trở thành nguồn năng lượng lớn nhất vào năm 2024, một công ty khởi nghiệp có tên Drift đang tìm cách tận dụng sức gió trên biển để tạo ra năng lượng theo cách mới lạ: sử dụng du thuyền đua.

Công ty này đã chế tạo các nguyên mẫu thuyền buồm đặc biệt, không chỉ tận dụng gió để di chuyển mà còn thu năng lượng từ dòng nước để tạo ra hydro làm nhiên liệu sạch.

Những chiếc thuyền của Drift được trang bị cánh ngầm giúp nâng chúng lên khỏi mặt nước, và một tua-bin dưới nước, hoạt động như một chân vịt ngược chiều, thu năng lượng từ dòng chảy khi thuyền lướt đi.

Nguồn năng lượng thu được sẽ được đưa vào máy điện phân trên tàu, giúp chuyển đổi nước biển thành hydro để lưu trữ và sử dụng làm nhiên liệu cho nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm công nghiệp, ô tô, máy bay và tàu thủy.

Nhà sáng lập kiêm giám đốc điều hành của Drift, Ben Medland, gọi đây là "lớp năng lượng tái tạo di động đầu tiên" không cần kết nối lưới điện hay hạ tầng cố định như cáp ngầm hay móng trụ. Ý tưởng này giúp mở rộng phạm vi khai thác năng lượng tái tạo mà không gặp phải những hạn chế về vị trí địa lý như các tua-bin gió truyền thống.

Drift hiện chỉ mới phát triển các nguyên mẫu có công suất vài kilowatt, nhưng công ty đang nghiên cứu một thiết kế tàu có công suất lên tới 1,5 megawatt, tương đương với một tua-bin gió lớn cao 91 mét. Trong hai năm tới, công ty dự kiến triển khai phiên bản thương mại với khả năng sản xuất khoảng 150.000 kg hydro mỗi năm.

Dù công suất hiện tại chưa thể so sánh với các tua-bin gió trên bờ có công suất trung bình 3,2 megawatt, nhưng Medland cho rằng hiệu suất của các tàu Drift sẽ cao hơn, giúp chúng đạt mức tương đương với các tua-bin từ 3 đến 4 megawatt hoặc thậm chí một trang trại năng lượng mặt trời 7 megawatt.

Chi phí phát triển tàu đầu tiên dự kiến vào khoảng 24 triệu USD do phải đầu tư lớn vào nghiên cứu và phát triển. Tuy nhiên, Medland tin rằng giá thành sẽ giảm đáng kể khi công nghệ hoàn thiện và Drift có thể nhận được hơn 40 đơn đặt hàng ban đầu.

Các con tàu của Drift sẽ hoạt động tại những vùng biển quốc tế như Bắc Đại Tây Dương và Caribe, mang cờ quốc gia và tuân thủ tiêu chuẩn hàng hải. Ban đầu, chúng sẽ được vận hành bởi thủy thủ đoàn, nhưng mục tiêu dài hạn là chuyển sang chế độ tự hành. Mỗi tàu sẽ có thủy thủ đoàn gồm 6 người và cần cập cảng mỗi tuần hoặc lâu hơn để dỡ hydro.

Khách hàng tiềm năng của Drift bao gồm các ngành công nghiệp nặng, các quốc đảo muốn mở rộng nguồn điện, cũng như các công ty vận tải biển tìm kiếm nhiên liệu thay thế. Công ty kỳ vọng hydro do tàu Drift sản xuất sẽ rẻ hơn so với việc sản xuất bằng điện phân thông thường, và có thể cạnh tranh với hydro được sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch vào năm 2030.

Không chỉ dừng lại ở hydro, các tàu của Drift có thể được cải tiến để sản xuất amoniac xanh, methanol xanh hoặc cung cấp năng lượng cho các trung tâm dữ liệu trên biển. Chúng cũng có thể thu thập dữ liệu đại dương để hỗ trợ nghiên cứu khí hậu và lập bản đồ sinh vật biển.

Hoài Phương (theo CNN, Fuel Cells Works)