Điện hải lưu – mô hình sẽ thực hiện tại hạ lưu thủy điện Trị An
Tác giả trân trọng giới thiệu với bạn đọc mô hình máy phát điện bằng dòng chảy tự nhiên theo công nghệ trống quay của Ks Doãn Mạnh Dũng như sau :
Hình trên : Mô hình mặt cắt ngang phần tua-bin của máy phát điện sẽ thực hiện tại hạ lưu thủy điện Trị An. Diện tích mặt nước của máy phát điện : B = 4 m, L : 8 m, H : độ sâu khai thác 2m, 4m và 6 m. Như vậy dòng kênh có độ sâu ít nhất từ 3 m đến 7 m.
Mô hình máy sẽ lắp đặt tại hạ lưu Trị An là một cặp trống quay được đặt trên 1 khung đỡ.
Khung đỡ trống có tường hướng dòng để tăng hiệu suất nhận năng lượng của máy.
Trống quay còn nhận năng lượng của dòng chảy trực tiếp tác động vào trống.
Trống quay được thiết kế sao cho chúng có thể nhận lực Ác-si-mét để nổi lơ lững trong nước để trở thành con quay lý tưởng.
Võ trống quay có gờ đặt lực để nhận lực từ động năng của dòng chảy.
Với kết cấu trên, lực làm quay trống là mô -men quay của dòng chảy tác động lên trống. Vì vậy về lý thuyết, trống sẽ quay với mọi tốc độ của dòng chảy. Khi tốc độ dòng chảy càng lớn, năng lượng cung cấp cho máy phát điện sẽ tăng nhanh theo công thức :
E= 0.5 mv 2
Trong đó :
E là động năng của dòng chảy.
m là khối lượng nước tác động vào trống
v là tốc độ của dòng chảy.
Vì E là hàm Parapol nên năng lượng tăng rất nhanh khi v biến động tăng.
Để đơn giản bài toán tính kết quả máy thí nghiệm, ở đây tác giả tạm bõ qua nguồn động năng của nước do tường hướng dòng đưa đến mà chỉ tính động năng của nước trực tiếp tiếp xúc với trống.
Phương pháp tính được đơn giản bằng cách tính năng lượng của khối nước tác động vào máy, chọn hiệu suất của máy theo ước tính là 63 % .
Các số liệu chọn như sau :
Giả thiết , chọn vùng nước sau thủy điện Trị an nơi có v=1m/s .
Trống quay có thiết kế : đường kính 2m, sâu 2m.
Trống quay được che 0,5 hình trụ nên mặt tiếp xúc với dòng chảy là : 1 m x 2 m = 2 m2.
Vì tốc độ 1 m/s nên trong 1 giây có 2 m3 nước đi qua trống. Hay nói cách khác, trong 1 giây máy nhận được một nguồn năng lượng là :
E= 0.5 mvv = 0.5 ( 2m3 x 1000 kg x 9,8 N ) x1 X 1 = 9800 N/s = 9800 Jun/ s = 9800W
Ghi chú : 1 m3 nước ngọt = 1000 kg; 1 Kg = 9,8 N
( Xin giải thích thêm : Để hiểu sức mạnh của dòng chảy, ta có thể so sánh như sau : sức lao động của mỗi con người được tính trung bình là 100 W. Như vậy mỗi trống quay với kích thước như trên và tốc độ dòng chảy là 1m/s thì trống quay đã tiếp nhận nguồn năng lượng tương đương 98 người. Theo định luật bảo toàn năng lượng, ta giả thiết hiệu suất của máy 63 % thì trống quay tiếp nhận được năng lượng của 61,74 người. Giá trị khác thường về năng lượng của dòng nước khác biệt với gió vì trọng lượng riêng của nước nặng gấp 830 không khí.)
Tính công suất theo giờ ta có một trống quay tiếp nhận nguồn năng lượng như sau :
P = 3600 x 9800 W = 35.280.000 W/h = 35,28 Megawatt/h
Chọn hiệu suất của máy là 63 % ta có công suất của máy là 22,2264 MW/h
Với 1 cặp 2 trống quay, nguồn năng lượng tiếp nhận là :
22,2264 MW/h x 2= 44,4528 MW/h
Với độ sâu 4 m ta có 2 cặp trống quay và công suât đạt được :
44,4528 MW/h x 2 = 88,9056 MW/h
Với độ sâu 6 m ta có 3 cặp trống quay và công suất đạt được :
44,4528 MW/h x 3 = 133,584 MW/h.
Một cột điện gió nếu có công suất 4.5 MW/ h thì một mô-đun máy phát điện bằng dòng hải lưu khai thác dòng chảy có tốc độ 1m/s, chiếm diện tích mặt nước với chiều ngang 4m , sâu 6m, chiều dài 8 m thì có thể cung cấp nguồn năng lượng tương đương 29 cột điện gió khi hiệu suất chuyển đổi năng lượng đạt 63%.
Trống quay với nguyên lý khử được trọng lượng bản thân nên dự kiến hiệu suất chuyển đổi động năng thành điện năng có thể cao hơn 63 %.
Muốn hay không, điện hải lưu sẽ thay đổi nhận thức của con người về năng lượng tái tạo vì sạch, ảnh hưởng rất ít đến môi trường nhưng hiệu quả rất cao.
Tác giả tin rằng miềnTrung Việt Nam là nơi có nguồn điện hải lưu lớn nhất trên trái đất này. Nguyên nhân vì chênh lệch nhiệt giữa Xích đạo và Bắc cực, do trái đất quay từ Tây sang Đông, do bờ biển phía Đông của châu Á lệch dần về hướng Tây khi tiến về Xích đạo, do dãy Trường Sơn chắn gió Tây Nam nên đã tạo ra dòng hải lưu tầng đáy dài 1000 km từ Hòn La- Quảng Bình đến mũi Kê Gà – Bình Thuận trong 365 ngày/năm. Dòng hải lưu tầng mặt hình thành nhờ gió Đông Bắc, tồn tại 9 tháng/năm. Cả hai dòng tầng mặt và tầng đáy cộng hưởng đã tạo ra dòng hải lưu gần bờ, một chiều Bắc-Nam, vùng nước nông, tốc độ cao nhất bờ Tây Thái Bình Dương , độ rộng lớn thích hợp cho khai thác công nghiệp. Với công nghệ của Việt Nam chuyển đổi động năng dòng hải lưu bằng trống quay sẽ giúp Việt Nam tự chủ trong nguồn năng lượng mới, phong phú , sạch và rẽ bất ngờ.
Người Việt Nam có thể đưa ra ý tưởng mới và quan trọng hơn tự tin đủ năng lực để biến ý tưởng thành hiện thực. Vì sự thật mới là lời kết cho mọi học thuyết.
Dịch bệnh tai Tp HCM vừa ổn định, anh Nguyễn Văn Độ – kỹ sư điện- sinh năm 1944- nguyên phụ trách Tạp chí cộng sản tại Tp HCM đến nhà tôi chúc Tết và nói :
– – Chuyện máy hoạt động tốt ở hạ lưu Trị an là chuyện tất yếu. Vấn đề quan trọng nhất là máy cần hoạt động tốt ở bờ biển miền Trung Việt Nam!
Tôi trả lời :
– – Mô hình máy phát điện bằng dòng hải lưu ở bờ biển miền Trung Việt Nam sẽ khác với mô hình máy ở hạ lưu Trị An vì phải có khả năng chống bão và sóng lớn. Nhưng tôi tự tin sẽ có thể thực hiện tốt. Tác giả tin rằng đây sẽ là một nghề mới cho người dân miền Trung Việt Nam có thể làm giàu ngay trên quê hương của chính mình.
Để phát huy trí tuệ Việt Nam, hy vọng bản quyền trí tuệ cần được tôn trọng.
Ks Doãn Mạnh Dũng
