Các kĩ sư đến từ bộ phận kỹ thuật hàng không vũ trụ của Đại học Công nghệ ở Delft (Hà Lan) đang tiến hành phát triển công nghệ mới có thể sản xuất nguồn năng lượng sạch rất hứa hẹn: dùng diều tạo năng lượng gió trên không.
"Với một chiếc diều diện tích 25 mét vuông, chúng tôi có thể sản xuất đủ năng lượng để cung cấp cho nhu cầu của 40 hộ gia đình, với ít tác động về môi trường hơn so với tua – bin gió truyền thống và chi phí sản xuất thấp hơn rất nhiều", ông Roland Schmehl – Đại học Công nghệ Delft cho biết.
 |
|
Cánh diều có diện tích 25 mét vuông có thể tạo ra đủ năng lượng cho 40 hộ gia đình - Ảnh: Lou Del Bello
|
Theo Schmehl, sản xuất năng lượng từ gió trên cao có chi phí rẻ và hiệu quả hơn so với thế hệ năng lượng gió thông thường. Năng lượng gió trên mặt đất cũng gần như đến giới hạn khai thác bởi tua – bin gió chỉ hoạt động ở lớp dưới cùng trong bầu khí quyển.
Một tua-bin gió thông thường chỉ có thể hoạt động với độ cao lớn nhất là 200 mét, còn một một chiếc diều có thể hoạt động ở khu vực cao hơn. "Chúng tôi thử nghiệm ở độ cao từ 100 đến 300 mét, nhưng trong thực tế, kỷ lục độ cao đạt được là 9740 mét," Schmehl nói.
Việc phát triển công nghệ sử dụng diều tạo ra năng lượng sẽ vượt qua được các giới hạn của công nghệ gió hiện tại bởi một lý do: Càng lên cao thì gió thổi càng ổn định. Tua – bin gió đặt trên các cánh diều tạo ra nguồn năng lượng ổn định và chi phí rẻ hơn nhiều so với việc đặt một tua – bin gió dưới mặt đất. Thay vì các tháp bằng thép, cánh diều trên cao sẽ sử dụng hệ thống dây dẫn ít tốn kém hơn.
Cơ chế hoạt động của các cánh diều được so sánh với một piston trong động cơ của xe. Các piston đi lên và xuống, các cánh diều cũng có nguyên tắc di chuyển tương tự và quá trình di chuyển này này sẽ được chuyển đổi thành năng lượng.
Nhóm nghiên cứu của Schmehl đang cố gắng huy động nguồn lực tài chính để phát triển hệ thống treo và dây dẫn cho các cánh diều. Nếu được sản xuất hàng loạt, Schmehl ước tính rằng mỗi cánh diều diện tích 25 mét vuông sẽ có giá không quá một chiếc ô tô nhỏ.
"Năng lượng gió tại thời điểm này là 8 cent cho mỗi kWh. Theo ước tính của chúng tôi nếu sản xuất quy mô lớn, với những cánh diều diện tích hàng trăm mét vuông, mức giá chỉ còn khoảng 2 xu", Schmehl nói.
Hiện tại, hệ thống diều nhỏ như nguyên mẫu Schmehl và nhóm của ông đã thử nghiệm ở Đại học Công nghệ Delft vẫn chưa đạt mức hiệu quả này bởi chi phí cho những cánh diều cao hơn số năng lượng có thể sản xuất ra. Mặc dù vậy, Schmehl và các cộng sự vẫn tin tưởng vào khả năng thành công của công nghệ này bởi công trình vẫn đang ở giai đoạn thử nghiệm và sản xuất hàng loạt thì giá thành của chúng sẽ rẻ hơn.
Bên cạnh đó, một số quy định về luật pháp cũng là điều khiến nhóm của Schmehl phải quan tâm: "Trở ngại pháp lý mà chúng ta đang phải đối mặt hiện nay là giao thông trên không. Vì các cánh diều hoạt động rất cao, nó có thể làm ảnh hưởng tới đường di chuyển của máy bay và chúng tôi cần sự cho phép đặc biệt để hoạt động ở châu Âu. Tại châu Phi, nơi các đường bay chưa phức tạp, chúng tôi có thể làm việc hiệu quả để cung cấp năng lượng từ diều gió và kiểm tra hoàn thiện hệ thống."