Độc đáo turbine nhỏ gọn tạo ra điện gió trong im lặng

Trong bối cảnh thế giới đang tìm kiếm các giải pháp năng lượng sạch bền vững, turbine điện gió đã trở thành biểu tượng của năng lượng tái tạo.

Tuy nhiên, những thách thức như tiếng ồn, va chạm với chim, chi phí bảo trì cao và hạn chế về vị trí lắp đặt đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu và kỹ sư tìm kiếm những thiết kế mới.

Một giải pháp đột phá đang thu hút sự chú ý là turbine điện gió trục đứng (VAWT) với thiết kế độc đáo, vận hành êm ái, hứa hẹn mở ra một kỷ nguyên mới cho năng lượng gió.

Không giống với các turbine trục ngang truyền thống (HAWT) với cánh quạt lớn trên tháp cao, turbine VAWT xoay quanh một trục thẳng đứng, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội.

Một ví dụ điển hình là turbine VAWT do VAWT-X Energy, một công ty khởi nghiệp tại Australia, phối hợp với Đại học Flinders, phát triển.

Mẫu turbine trục đứng thử nghiệm 6kW của VAWT-X Energy đã được thử nghiệm tại bán đảo Fleurieu, gần Adelaide hồi đầu năm nay.

Thiết kế này được tối ưu hóa cho các ứng dụng quy mô nhỏ, từ nhà ở, trang trại đến các ngành công nghiệp nhẹ gần khu vực đô thị.

Điểm nổi bật của turbine VAWT là khả năng hoạt động gần như không gây tiếng ồn, giúp nó phù hợp với các khu vực đông dân cư.

Ngoài ra, VAWT-X Energy còn nhìn thấy tiềm năng ứng dụng mẫu turbine độc đáo này cho các dự án ngoài khơi quy mô lớn, nơi mà sự ổn định và hiệu suất là yếu tố then chốt.

Theo nhóm nghiên cứu, turbine trục đứng của họ đang chứng tỏ hiệu quả ngang bằng hoặc thậm chí hiệu quả cao hơn so với các mô hình trục ngang truyền thống.

Turbine điện gió trục đứng (VAWT) thế hệ tiếp theo hứa hẹn mở ra một kỷ nguyên mới cho năng lượng gió. Ảnh: VAWT-X Energy

Theo một nghiên cứu gần đây của Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ Lausanne (EPFL), những cải tiến mới trong thiết kế turbine VAWT có thể tăng hiệu suất sản xuất điện lên đến 200% và giảm rung động tới hơn 70%.

Những cải tiến này giải quyết được vấn đề lớn nhất của các mẫu turbine điện gió trục đứng trước đây, như rung động mạnh và hiệu suất thấp. So với turbine trục ngang, VAWT có khả năng hoạt động hiệu quả trong môi trường gió biến đổi, chẳng hạn như ở khu vực đô thị hoặc ven biển.

Hai loại VAWT phổ biến là Savonius và Darrieus, trong đó Savonius có thiết kế đơn giản với các cánh hình cốc để bắt gió, nhưng công suất thấp, phù hợp với các ứng dụng nhỏ. Còn Darrieus sử dụng các cánh cong dài, mang lại hiệu suất cao hơn nhưng phức tạp hơn trong chế tạo và bảo trì.

Turbine nguyên mẫu của VAWT-X Energy, dựa trên mô hình Darrieus cải tiến, không chỉ tối ưu về hiệu suất mà còn được thiết kế để giảm thiểu tiếng ồn và rung động, mở ra cơ hội sử dụng ở nhiều môi trường khác nhau, từ mái nhà thành phố đến các trang trại điện gió lớn.

Nếu turbine VAWT được thử nghiệm thành công, công nghệ này có thể góp phần vào mục tiêu đầy tham vọng của Australia là đạt được 100% năng lượng tái tạo vào năm 2027 và định hình lại bối cảnh năng lượng gió toàn cầu.

Minh Đức (Theo Eldiario24, Daily Galaxy)

Tham khảo thêm

Tham khảo thêm

Nguồn năng lượng đáng tin cậy cho 73 triệu ngôi nhà

Tham khảo thêm

Turbine điện gió nổi: Từ ý tưởng “bất khả thi” đến kWh điện đầu tiên