Sản xuất hydro – Nghề mới cho người dân miền Trung Việt Nam- KS Doãn Mạnh Dũng

Miền Trung Việt Nam là vùng đồng bằng ven biển nhỏ, hẹp nằm ở sườn Đông dãy Trường Sơn. Đây là vùng có gió mùa và nhiều bão, lũ. Với đặc điểm trên, các khu dân cư ven biển thường xuyên bị bão, lụt, lũ quét. Sự phát triển dân cư thành các cộng đồng lớn đều phải đối diện với nhiều thiên tai vượt qua sức chịu đựng của con người. Các nguồn khoáng sản đều không đủ lớn để tổ chức công nghiệp tập trung. Việc khai thác quỹ đất để sản xuất hay định cư đều phải đối diện với thiên tai. Việc khai thác các dòng chảy ngắn để tạo ra thủy điện cũng đưa đến sự đe dọa về sinh mạng của con người. Các cảng xưa bị bồi lấp và không có độ sâu thích hợp để tiếp nhận các tàu hiện đại cũng bị loại dần trong cạnh tranh. Hoạt động du lịch được đề cao và phát triển tốt. Tuy vậy hoạt động tắm biển và chơi thể thao ven biển đang đối mặt sự hiểm nguy vì  các dòng chảy đặc biệt tại miền Trung nên thường gây ra tai nạn chết người không chỉ cho du khách mà cho cả các hướng dẩn viên thể thao du lịch.

Các nhà chính trị ở Việt Nam đa phần quê ở miền Trung Việt Nam nên thường quan tâm đến sự  phát triển kinh tế miền Trung, nhưng giải pháp cụ thể là gì vẩn là một câu hỏi lớn ?

Để sản xuất hay làm dịch vụ, con người cần đến 3 yếu tố : Sức khỏe cơ bắp (hay gọi là Tài nguyên sức lao động) ; Tài nguyên thiên nhiên và Tài nguyên trí tuệ. Tài nguyên thiên nhiên đem lại nhiều lợi nhuận hơn Tài nguyên sức lao động.Tài nguyên trí tuệ đem lại nhiều lợi nhuận hơn Tài nguyên thiên nhiện.

Ở miền Trung Việt Nam , Tài nguyên thiên nhiên lớn nhất là Tài nguyên cảng biển đó là Vịnh Vân Phong và Vịnh Cam Ranh. Vì vậy Khánh Hòa có đủ các yếu tố là Trung tâm kinh tế của miền Trung Việt Nam.

Tài nguyên trí tuệ ở Việt Nam muốn phát triển cần bắt đầu từ nền giáo dục. Với tình trạng giáo dục Việt Nam hiện nay thì cần rất nhiều thời gian để đủ sức cạnh tranh với các nước trong khu vực.

Ví dụ , người Việt Nam nói nhiều về các thành công trong thi tin học. Nhưng trong đại dịch Covid-19 năm 2021, người Việt Nam phải dùng hệ thống ZALO của nước ngoài để liên kết thông tin và  cả việc cấp căn cước công dân cho người Việt Nam.

Vì vậy việc sử dụng hiệu quả nhất Tài nguyên thiên nhiên là giải pháp mang tính chiến lược của một nước nghèo như Việt Nam.

Trong quá trình nghiên cứu hệ thống cảng biển  Việt Nam, chúng ta đã phát hiện Tài nguyên động năng dòng hải lưu ở miền Trung Việt Nam.

Dòng hải lưu ở miền Trung Việt Nam gồm 2 nhóm

Dòng tầng đáy Bắc-Nam hình thành từ các yếu tố :

-Chênh lệch nhiệt giữa Bắc Cực và Xích đạo

-Trái đất quay từ Tây sang Đông

– Bờ Tây Thái bình dương lệch dần về hướng Tây  khi tiến về Xích đạo

Dòng tầng mặt hình thành do gió Đông Bắc :

Hai dòng trên cùng hướng Bắc-Nam nên cộng hưởng đã tạo ra nguồn Tài nguyên động năng dòng hải lưu rất lớn ở Tây Thái Bình Dương.

Dòng hải lưu Bắc -Nam có 6 đặc điểm:

1. Dài từ Hòn La- Quảng Bình đến mũi Kê Gà – Bình Thuận – 1000 km
2. Độ rộng lớn, tại cửa Gianh đến trên 20 km
3. Gần bờ.
4. Vùng nước nông.
5. Hướng dòng ổn định : Bắc-Nam
6. Tốc độ cao. Trái đất ấm lên tốc độ sẽ cao hơn.

Nguồn động năng dòng hải lưu được tính toán theo công thức :

E= 0.5 m v v

Mỹ- Đài loan xác nhận miền Trung Việt Nam sẽ là trung tâm Điện hải lưu ở Tây Thái Bình Dương

Hình 1 : Bản vị trí và tốc độ dòng chảy ở bờ Tây Thái Bình Dương

Công nghệ điện hải lưu hiện nay trên thế giới

Hình 2 : Cánh quạt hiện đang sử dụng trên thế giới lấy năng lượng động năng dòng hải lưu.

Hạn chế của cánh quạt hiện nay :

• Cánh quạt có trọng lượng.
• Chỉ lấy được năng lượng di chuyển qua quỹ tích hoạt động cố định nên không lấy hết theo chiều sâu và chiều ngang dòng chảy.
• Máy phát điện đặt trong nước nên sự kín nước và chi phí bảo dưỡng lớn nên giá thành cao.

Các yếu tố trên đã ngăn cản sự cạnh tranh của điện hải lưu, điện thủy triều.

Công nghệ mới của Việt Nam

Hình 3 : Công nghệ trống quay khử được trọng lực và lấy hết động năng theo chiều sâu

Ưu điểm

• Cánh quạt khử được trọng lực
• Lấy hết năng lượng theo chiều sâu dòng chảy
• Máy phát điện nằm trên mặt nước nên giá thành thấp.
• Với cách bố trí hợp lý, lấy tối đa năng lượng theo chiều rộng dòng chảy.

Hình 4 : Máy thí nghiệm thứ 1 về trống quay

Hình 5 : Máy thí nghiệm thứ 2 về trống quay

Hình 6 : Trống quay nặng 4.65 kg

Hình 7 : Mô-đun gồm 2 trống quay tích hợp động năng theo chiều sâu.

Hình 8 : Liên kết 3 mô-đun tích hợp động năng tối đa theo chiều ngang của dòng chảy và cho phép sinh vật di chuyển qua.

Hình 9 : Sơ đồ cơ học 1 mô-đun với 2  trống quay sâu 2m cho P= 14 KW, sâu 4m cho P = 28 KW

Hình 10 : Khu vực tiếp nhận động năng

Hình 11 : Mô hình khai thác điện năng thương mại

Mô hình không có khoang nổi

Hình 12 : Mô hình có khoang nổi để di chuyển khi cần thiết.

Hình 13 :Tích hợp 10  mô-đun với  công suất P= 4,9 MW

Khi hình thành nhiều Trung tâm khai thác điện hải lưu ở miền Trung thì không có mạng điện lưới nào có thể đáp ứng. Để chủ động trong kinh doanh không phụ thuộc vào điện lưới tiêu thụ điện năng, tác giả cho rằng nhà đầu tư cần chủ động sản xuất hydro lõng cho trong nước và xuất khẩu. Hiện nay trên thế giới người ta dùng 55 KWh  điện phân được 1 kg hydro lõng  và  khoãng 0.5 kg ô-xy lõng. Giá hydo lõng tại thị trường Nhật : 10 USD/ 1 kg .Giá ô-xy lõng tại Việt Nam : 1USD/ 1kg.

Việt Nam nên khởi động sử dụng Hydro  cho động cơ nổ

Xét về an toàn thì hydro lõng có van tự xã khi có sự cố. Chúng không cháy trùm như xăng. Để sử dụng hydro lõng cho động cơ nổ cần điều chỉnh lại bộ chế hòa khí, hệ thống đánh lữa và vị trí  bình chứa hydro. Sau năm 1975, nhiều nơi ở miền Nam Việt Nam đã dùng động cơ  xăng , dầu để chạy gas từ than củi nên về kỹ thuật không phải là rào cản lớn với người Việt Nam.

Thùng bê tông cốt thép được đúc bằng cát, đá, xi-măng, sắt. Những nguyên liệu cát, đá,xi-măng có sắn tại miền Trung Việt Nam. Sắt xây dựng cũng đang được sản xuất nhiều nơi ở Việt Nam. Việc sản xuất các thùng bê tông cốt thép sẽ có giá thành thấp khi sản xuất hàng loạt ở các ụ chìm. Mô hình mô-đun hình 12 với 2 thùng rổng ở 2 bên được chọn lựa để thùng có thể  nổi được trong nước biển và kéo đến vị trí khai thác. Khi hết thời gian sử dụng, hoặc khi  cần thiết , 2 thùng rổng 2 bên giúp đưa mô-đun nổi trở lại trên biển và di chuyển đến nơi cần thiết.

Để cho phép tàu có thể cập mạn, giao, nhận hàng hóa, chúng ta hoàn toàn có thể thêm các thùng bê-tông cốt thép kết nối với các mô-đun phát điện tạo thành cầu cảng.

Một nghề mới, nhưng hoàn toàn khả thi để người dân miền Trung Việt Nam có thể làm giàu ngay  trên quê hương của chính mình./.