Phá vỡ truyền thống, Iran tạo phát minh có thể làm "dậy sóng" ngành điện gió toàn cầu

Hãy tưởng tượng một tuabin gió không cần cánh quạt khổng lồ quay vun vút, không tiếng ồn rít, không cần cơ chế xoay hướng đón gió phức tạp, không rác thải sau khi hết hạn dùng nhưng lại sản xuất điện nhiều gấp 7 lần so với công nghệ truyền thống trên cùng một diện tích.

Nghe như chuyện viễn tưởng, nhưng đó chính xác là những gì một nhóm nhà khoa học Iran vừa công bố, thông tin do PressTV (Iran) đưa tin ngày 18/7.

Kỹ sư Mohammadreza Leghaei, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: "Mục tiêu chính của công nghệ này là chuyển đổi các tuabin gió từ những cấu trúc lớn, đắt tiền và ồn ào thành các hệ thống nhỏ gọn, dạng mô-đun, hoạt động êm hơn, bền hơn và cần ít bảo trì hơn".

Cánh quạt tuabin gió sắp trở thành... quá khứ

Suốt hàng chục năm qua, hình ảnh những cánh quạt khổng lồ quay đều trên các cánh đồng gió đã trở thành biểu tượng quen thuộc của năng lượng tái tạo. Nhưng chính thiết kế "kinh điển" đó lại mang theo hàng loạt điểm yếu: Tiếng ồn, rung động, chi phí bảo trì cao, và đặc biệt là phải liên tục xoay hướng để đón gió - một cơ chế cơ khí vừa tốn năng lượng vừa dễ hỏng hóc.

Nhóm nghiên cứu đã quyết định "vứt bỏ" hoàn toàn cánh quạt. Thay vào đó, họ trang bị cho tuabin những bộ phận thu gió hình nón có khả năng tự điều chỉnh, giúp hứng trọn luồng gió từ mọi phương mà không cần bất kỳ cơ chế xoay phức tạp nào.

Phần rôto bên trong thì được nâng đỡ bằng công nghệ đệm từ (magnetic levitation) - công nghệ vốn quen thuộc trong các đoàn tàu cao tốc - kết hợp với hệ thống định hướng gió thông minh 360 độ.

Kết quả là một cỗ máy có thể "ăn gió" từ bất kỳ hướng nào thổi tới, hoạt động êm hơn, ít hao mòn hơn, mà vẫn duy trì hiệu suất phát điện ổn định ngay cả khi gió đổi chiều liên tục, điều vốn là ác mộng của các tuabin truyền thống.

Theo nhóm phát triển, tuabin này có thể bắt đầu hoạt động ở tốc độ gió khoảng 2,5 đến 3 mét mỗi giây, phù hợp với những khu vực mà các tuabin truyền thống khó tạo ra điện. Thiết kế không cánh cũng giúp giảm tiếng ồn và giảm thiểu rủi ro an toàn thường gặp với cánh quạt quay.

Bí quyết đằng sau con số "gấp 7 lần"

Điều khiến giới chuyên môn chú ý nhất chính là khả năng xếp chồng nhiều mô-đun tuabin trên cùng một trụ đỡ. Nhờ không còn bị giới hạn bởi sải cánh quạt khổng lồ như thiết kế cũ, các kỹ sư có thể "xếp tầng" nhiều đơn vị phát điện theo chiều dọc trên cùng một cột trụ.

Chính cách bố trí thông minh này giúp sản lượng điện thu được trên mỗi mét vuông đất cao gấp khoảng 7 lần so với các hệ thống tuabin gió truyền thống - một con số đủ sức khiến bất kỳ nhà đầu tư năng lượng nào phải chú ý.

Không chỉ là ý tưởng trên giấy

Điều đáng nói là sáng chế này không dừng lại ở mức lý thuyết. Thiết kế đã được cấp bằng độc quyền sáng chế tại Iran, đồng thời nhận được báo cáo tra cứu quốc tế tích cực theo Hiệp ước Hợp tác Sáng chế (PCT), với toàn bộ 14 yêu cầu bảo hộ đều được đánh giá đạt các tiêu chí khắt khe về tính mới, trình độ sáng tạo và khả năng ứng dụng công nghiệp.

Đây là một cột mốc quan trọng, bởi không phải ý tưởng "đột phá" nào cũng vượt qua được vòng thẩm định quốc tế này.

Hiện dự án đang bước vào giai đoạn chế tạo nguyên mẫu thực tế tại Công viên Khoa học và Công nghệ Tabriz, trước khi tiến tới các bài thử nghiệm vận hành và hướng đến mục tiêu thương mại hóa.

Dĩ nhiên, con đường từ nguyên mẫu phòng thí nghiệm đến sản phẩm thương mại quy mô lớn vẫn còn dài, nhưng ít nhất, với phát minh có thể "dậy sóng" ngành năng lượng gió toàn cầu này, một cánh cửa mới cho năng lượng sạch vừa được hé mở.