Nhật Bản vừa đưa vào vận hành nhà máy điện thẩm thấu thứ hai trên thế giới tại thành phố Fukuoka, đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc khai thác nguồn năng lượng tái tạo mới mẻ và bền vững. Nhà máy bắt đầu hoạt động từ ngày 5/8, dự kiến sản xuất 880.000 kWh mỗi năm, cung cấp điện cho cơ sở khử mặn phục vụ thành phố và các khu vực lân cận.
Điện thẩm thấu được xem là nguồn năng lượng tái tạo thế hệ mới, không bị ảnh hưởng bởi thời tiết hay thời gian trong ngày, đồng thời không phát thải khí CO2. Việc nhà máy đi vào hoạt động là một bước tiến quan trọng hướng tới sản xuất điện sạch liên tục.
Nhà máy điện thẩm thấu hoạt động dựa trên sự chênh lệch độ mặn giữa hai dòng nước, được ngăn cách bởi màng bán thấm. Một bên sử dụng nước biển đậm đặc từ quá trình chiết xuất nước ngọt, bên còn lại là nước đã qua xử lý từ cơ sở xử lý nước thải. Màng bán thấm cho phép nước đi qua nhưng giữ lại các tạp chất. Khi nước di chuyển từ bên ít mặn sang bên mặn hơn, áp suất tăng lên sẽ được dùng để quay turbine, từ đó tạo ra điện. Theo các nhà chức trách, phương pháp này có ưu điểm là không bị gián đoạn như điện gió và điện mặt trời, đồng thời không phát thải khí CO2 tại điểm phát điện.
Trước Nhật Bản, Đan Mạch đã khánh thành nhà máy điện thẩm thấu đầu tiên trên thế giới vào năm 2023 tại Mariager, do công ty khởi nghiệp SaltPower xây dựng. Dù nhà máy Fukuoka có quy mô lớn hơn, công suất hoạt động của cả hai nhà máy gần như tương đương. Ngoài ra, một số dự án thí điểm khác cũng đang được triển khai tại Na Uy và Hàn Quốc.
Ý tưởng về năng lượng thẩm thấu đã được nghiên cứu và phát triển trong nhiều thập kỷ. Năm 1954, R.E. Pattle lần đầu tiên đưa ra lý thuyết về khả năng thu thập năng lượng từ sự pha trộn giữa nước ngọt và nước mặn. Đến thập niên 1970, giáo sư Sidney Loeb, người đồng phát minh công nghệ khử mặn thẩm thấu ngược, đã phát triển khung lý thuyết cho thẩm thấu áp suất chậm (PRO) sau khi quan sát hiện tượng pha trộn tự nhiên giữa sông Jordan và Biển Chết.
Một trong những thách thức lớn nhất đối với việc sản xuất điện bằng năng lượng thẩm thấu là chi phí và hiệu quả của màng bán thấm. Quá trình này đòi hỏi diện tích bề mặt màng lớn và áp suất cao, trong khi thất thoát do áp suất và ma sát có thể làm giảm hiệu quả thu năng lượng. Tuy nhiên, những tiến bộ gần đây đang từng bước giải quyết những hạn chế này. Điển hình là màng thẩm thấu xuôi sợi rỗng do Toyobo phát triển, được thiết kế để chỉ cho phép các phân tử nước đi qua, đồng thời loại bỏ muối và tạp chất, giúp cải thiện hiệu quả tổng thể. Loại màng này hiện đang được sử dụng trong nhà máy điện thẩm thấu tại Đan Mạch.
Admin
Nguồn: VnExpress
