Ứng dụng Gom Rác GRAC

Dùng gió chiết xuất nước sạch

#1
Bộ ứng cứu tràn đổ hóa chất và môi trường
Sử dụng các turbin gió để truyền năng lượng tới các nhà máy khử muối trong nước - ý tưởng trên đang được các nhà nghiên cứu của Viện Công nghệ Texas - Texas Tech (Mỹ) và Tập đoàn General Electric (GE) nung nấu biến thành hiện thực.


Nhờ đó, các vùng khô hạn sẽ có nước sạch để dùng và các cánh đồng turbin gió sẽ tận dụng được hết năng lượng thừa trong những ngày nhiều gió lớn.

Tuy vậy, việc đưa ý tưởng trên vào đời sống thực không hề dễ dàng. Quá trình lọc muối ở nước thông qua hệ thống thẩm thấu ngược chiều hoạt động tốt nhất tại điều kiện năng lượng ổn định và liên tục. Điều này rất khó đạt được khi lượng điện không ổn định. Vì vậy, các nhà nghiên cứu phải tìm cách giữ các nhà máy lọc nước hoạt động càng ổn định càng tốt, biết giữ năng lượng tại các thời điểm nhất định và phân bổ chúng vào những lúc cao điểm, đồng thời bơm nước vào và ra khỏi hệ thống khi cần thiết.

Trong vòng vài năm tới, các nhà nghiên cứu Texas Tech hy vọng có thể dựng nên được một turbin có công năng 1,5 megawatt, có thể đáp ứng đủ năng lượng cho một nhà máy lọc nước cung cấp nước sạch cho thị trấn Seminole, Texas, nơi có 10 nghìn dân cư.

Turbin 1,5 megawatt, sinh ra năng lượng và cung cấp điện cho thiết bị thẩm thấu ngược chiều, có thể tạo ra khoảng 1.500 mét khối nước sạch/giờ từ các nguồn cung cấp nước lợ. (Nước đại dương mặn hơn vì vậy sẽ chiết được ít nước sạch hơn). Dự án trên sẽ được tiến hành vào đầu năm 2007 với một mẫu tubin thử nghiệm ban đầu rất nhỏ, khoảng 5 kilowatt được dựng tại Viện Công nghệ Texas.

Hiện nay, các nguồn cung cấp nước sạch xung quanh Lubbock, khu vực nhiều gió nhưng vô cùng khô hạn ở phía tây Texas đang ngày càng cạn kiệt. Phần lớn tầng nước ngầm Ogallala - nằm dưới khu vực của 8 bang Bắc Mỹ - đang bị khô kiệt nhanh chóng bởi canh tác nông nghiệp, công nghiệp và xây dựng...

"Nguồn nước ngầm tại khu vực này đang cạn đi. Nó có thể bị khô kiệt hẳn chỉ trong vòng 50 năm tới", Andy Swift, giám đốc Trung tâm cơ khí khoa học gió tại Texas Tech cho biết. Nằm dưới tầng nước ngầm này là tầng nước lợ, nằm dưới lòng đất khoảng 1 nghìn đến 2 nghìn feet. (tương đương với 300 - 600 m).

Ở hệ thống thẩm thấu ngược chiều, nước lợ hay nước mặn sẽ được bơm ngược về một phía của một lớp màng đặc biệt. Nước sạch chảy chậm qua lớp màng này, cùng với nước mặn chảy theo sau. Việc bơm nước lợ hay nước mặn vào hệ thống trên, sau đó điều chỉnh áp suất nước đối với các lớp màng, và cuối cùng là bơm nước sạch đã được chiết vào các ống nước dẫn đến những nơi sử dụng đòi hỏi rất nhiều điện năng. Do đó, vấn đề đau đầu nhất hiện nay đối với các nhà nghiên cứu là giá cả.

"Để có thể giảm chi phí vốn, năng lượng và vòng đời sử dụng, chúng tôi cần phải linh hoạt trong cách tổ chức. Đó là tất cả về hệ thống quản lý năng lượng giành cho hai sản phẩm kết hợp. Chúng tôi coi đó là sự kéo dài năng lượng và sự kéo dài nguồn nước",Minesh Shah, người đứng đầu dự án tại Viện Nghiên cứu toàn cầu GE tại Niskayuna, New York nói.

Năng lượng gió thừa có thể được bán cho hệ thống điện trong những mùa cao điểm, khi - ở vài khu vực - giá điện tăng cao.
"Lúc đó bạn có thể quyết định dùng nguồn ra của turbin gió cho việc truyền điện năng đến mạng lưới điện hay chạy thiết bị thẩm thấu ngược chiều", nhà nghiên cứu Swift cho hay.
 
Top