Tại sao không lấy nước biển làm thủy điện?

Tại sao không lấy nước biển làm thủy điện? Đại dương cung cấp cho con người một nguồn nước dồi dào và khổng lồ, nhưng liệu nó có tận dụng để sử dụng trong thủy điện hay không?

Tìm hiểu về thủy điện

Thủy điện hay thủy năng là một dạng năng lượng khai thác sức mạnh của dòng chảy để làm quay tuabin, chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện (tìm hiểu kỹ hơn năng lượng thủy điện là gì để hiểu hơn về ưu điểm mà loại năng lượng này).

Cấu tạo cơ bản của một nhà máy thủy điện gồm:

• Đập thủy điện có chức năng chứa nước.
• Ống dẫn nước đến các tuabin.
• Tuabin thường sử dụng Francis có hình dạng đĩa lớn cánh cong, nặng khoảng 172 tấn, quay 90 vòng/phút, gắn liền với máy phát điện qua trục.
• Máy phát điện với một loạt nam châm khổng lồ quay quanh dây đồng.
• Máy biến áp được đặt trong nhà máy tạo ra dòng điện xoay chiều và chuyển đổi thành dòng điện có điện áp cao hơn.
• Đường dây dẫn điện 3 pha và 1 dây trung tính.
• Cống xả có vai trò đưa nước chảy qua đường ống và chảy vào hạ lưu sông.

Tại sao không lấy nước biển làm thủy điện?

Thực tế, dù nguồn tài nguyên dồi dào nhưng nước biển rất khó để có thể sử dụng trong thủy điện.

Nước biển chứa nhiều muối nên sẽ gây ăn mòn các máy móc và thiết bị của nhà máy thủy điện. Thêm vào đó, nước biển có độ mặn cao và khối lượng riêng lớn hơn nước ngọt, gây khó khăn trong việc lưu trữ và vận chuyển. Độ sâu lớn của nước biển cũng làm việc xây dựng đập và các công trình thủy điện khác trở nên phức tạp và tốn kém hơn.

Mặc dù vậy, các công nghệ thủy điện vẫn đang được phát triển để khắc phục những hạn chế mà nước biển mang lại như sử dụng năng lượng sóng hoặc thủy triều. Những công nghệ này có tiềm năng trở thành nguồn năng lượng tái tạo sạch và hiệu quả trong tương lai.

Tuy nhiên, việc sử dụng nước biển để sản xuất điện như các đập thủy điện thì gần như là không khả thi. Đập thủy điện chặn dòng chảy tự nhiên, việc đưa nước biển vào bể chứa sẽ tốn nhiều công sức và năng lượng, không mang lại hiệu quả.

Hơn nữa, đại dương cũng không có dòng chảy mạnh như thượng nguồn sông khiến việc tạo dòng chảy tự nhiên để quay tuabin không khả thi.

Thay vào đó, các nhà khoa học đang nghiên cứu sử dụng sóng biển và thủy triều để tạo điện. Sóng biển đập vào bờ và thủy triều lên xuống có thể quay tuabin và tạo ra điện. Tuy nhiên, công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn phát triển, cần xem xét thêm về độ ăn mòn của các tuabin khi tiếp xúc với nước biển.

Thủy điện tạo ra điện năng theo cơ chế như thế nào?

Các đập thủy điện thường được xây dựng ở thượng nguồn các con sông, ở đó dòng chảy sẽ bị chặn lại để tạo ra hồ chứa lớn. Trong đập, các tuabin được bố trí tại nơi nước chảy ra và khi xả thì áp lực từ dòng nước sẽ làm tuabin quay để tạo ra điện.

Thủy điện hiện là một nguồn năng lượng điện sạch tái tạo quan trọng trong cuộc sống, vì được xây dựng ở thượng nguồn nên việc điều tiết lượng nước ở hạ nguồn cũng được quản lý.

Việc sản xuất điện phụ thuộc hoàn toàn vào lượng nước tự nhiên của con sông, nếu không có mưa và nước cạn kiệt, quá trình sản xuất điện cũng sẽ bị ảnh hưởng. Vậy nên dẫn đến rất nhiều người thắc mắc tại sao không sử dụng nguồn nước biển để sản xuất điện.

Một số công nghệ thủy điện từ nước biển đang được phát triển hiện nay

Hiện nay, có một số công nghệ thủy điện ứng dụng nước biển đang được phát triển với tiềm năng cung cấp nguồn năng lượng tái tạo sạch và hiệu quả. Thủy điện sóng sử dụng năng lượng từ sóng biển để chạy máy phát điện, thông qua các thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng (WEC) được đặt dưới hoặc trên mặt nước.

Thủy điện thủy triều khai thác năng lượng từ sự thay đổi của thủy triều để sản xuất điện. Đập thủy triều được xây dựng để ngăn chặn dòng chảy thủy triều, tạo ra hồ chứa nước và khi thủy triều thay đổi, lưu lượng dòng chảy qua đập sẽ làm quay máy phát điện.

Công nghệ thủy điện tích năng áp suất thẩm thấu dựa vào sự chênh lệch độ mặn giữa nước biển và nước ngọt để tạo ra điện, sử dụng màng lọc để tách nước biển và nước ngọt, từ đó tạo ra áp suất thẩm thấu để làm quay máy phát điện.

Mặc dù có nhiều tiềm năng, các công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn phát triển và còn nhiều thách thức cần giải quyết trước khi có thể được triển khai rộng rãi.

Tại Việt Nam có thể sản xuất điện năng từ nước biển không? 

Mặc dù tại Việt Nam chưa có dự án sản xuất điện từ nước biển nào nhưng trên thế giới đã có những nghiên cứu và dự án về vấn đề trên.

Với công nghệ chuyển hóa nhiệt lượng đại dương (OTEC) để tạo ra điện từ sự chênh lệch nhiệt độ giữa nước biển ấm và nước biển lạnh. Công nghệ hoạt động bằng cách hút nước biển lạnh từ độ sâu 1.000m trở xuống, nơi ánh mặt trời không thể chiếu tới và nước biển ấm từ bề mặt nông hơn.

Nước biển ấm chạy qua một bộ trao đổi nhiệt với hóa chất có điểm sôi thấp như amoniac, tạo ra hơi nước hóa học để vận hành các tuabin phát điện. Sau đó, hơi nước được ngưng tụ lại thành chất lỏng nhờ nước biển lạnh. Qua đó, điện được tạo ra từ sự chênh lệch nhiệt độ giữa nước biển ấm và nước biển lạnh chứ không phải từ nước biển thông thường.

Kết luận

Tại sao không lấy nước biển làm thủy điện? Nước biển có rất nhiều thành phần phức tạp, khó để xử lý và có nhiều điều kiện bất lợi trong việc sản xuất điện năng. Xem thông tin về mực nước hồ thủy điện tại đây để cập nhật nhanh chóng lịch xả nước các hồ thủy điện trên cả nước.