Dự án thả diều tạo ra điện sạch tại Ireland

Trên bờ biển phía tây đầy gió của Ireland, các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm tính khả thi của việc thả chiếc diều khổng lồ, không phải để giải trí, mà với mục tiêu tạo ra nguồn điện sạch, mở đường cho một cuộc đổi mới, đột phá trong lĩnh vực năng lượng gió.

Dự án tiến hành tại cơ sở thử nghiệm hoạt động từ tháng 9/2023, tọa lạc trên vùng đất ngập nước ngay ngoại ô Bangor Erris, quận Mayo, miền tây Ireland. Đây là cơ sở thử nghiệm năng lượng gió trên không (AWE) đầu tiên trên thế giới,

Hệ thống này gồm chiếc diều có kích thước đến 60m², buộc vào sợi cáp dài quấn quanh thùng tròn bằng sắt. Thùng tròn này có bộ phận nhả và cuộn dây, hoạt động như “con quay yo-yo”. Bộ phận này kết nối với máy phát điện. Khi diều thả ra, bay lên, nó kéo dây, làm quay thùng tròn trên mặt đất và tạo ra điện.

Con diều bay lên độ cao tới 425 mét, uốn lượn trên bầu trời. Sau khoảng 45 giây, diều ổn định lại, giảm lực kéo, cho phép cuộn dây thu lại với mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu. Chu kỳ này lặp đi, lặp lại, tạo ra năng lượng dương ròng sau mỗi vòng.

Việc điều khiển diều thực hiện bởi chuyên gia thả diều giàu kinh nghiệm, theo dõi đường bay của nó để đảm bảo hiệu suất tốt nhất. Thao tác này kết hợp với hệ thống dẫn đường bằng GPS chuyên dụng. Cách thức bay rất quan trọng nhằm tối đa hóa lực kéo của gió để tăng tốc độ, từ đó có thể tạo ra điện.

Chuyển động “yo-yo” không chỉ thông minh mà còn hiệu quả. Lực kéo từ diều tạo ra trên dây đạt từ 2,5 - 4 tấn, có thể sản xuất trung bình tới 30 kWh điện. Điện lưu trữ trong hệ thống pin tích hợp, có thể sử dụng bất cứ khi nào cần. Hiện tại, diều có thể tạo ra đủ điện để sạc pin 336 kWh.

Đây là một lượng điện năng đáng kể, đủ để cung cấp cho một công trường xây dựng, cộng đồng xa xôi, thậm chí là một hòn đảo nhỏ. Nếu kết hợp thêm nhiều diều nữa để mở rộng quy mô sản xuất điện, có thể tạo ra đủ điện cho các ứng dụng lớn hơn.

Mặc dù ý tưởng này vẫn còn ở quy mô nhỏ, nhưng nó chứng minh là một kế hoạch mạnh mẽ khi Ireland đang tìm cách cắt giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch như dầu khí. Đặc biệt, hệ thống này có thể hữu ích ở những vùng xa, hẻo lánh, nơi cơ sở hạ tầng lưới điện khó tiếp cận.

Dự án được vận hành bởi KitePower, công ty chuyên về các giải pháp năng lượng không phát thải của Hà Lan, hợp tác với Hội đồng quận Mayo, công ty năng lượng RWE của Đức và sự hỗ trợ của Interreg, Quỹ phát triển khu vực châu Âu.

Theo KitePower, hệ thống diều của họ có thể hiệu suất gấp đôi so với turbine gió thông thường trong việc thu năng lượng gió vì nó tiếp cận được luồng gió mạnh hơn, ở độ cao lớn hơn mà các turbine không thể tiếp cận. Cơ sở của điều này được củng cố bởi kết quả ban đầu đầy hứa hẹn.

Các thử nghiệm cho đến nay mà KitePower thực hiện giúp công ty tinh chỉnh hệ thống của mình. Kết quả là triển khai một dự án thí điểm tại Hà Lan, nơi một công ty xây dựng sử dụng hệ thống diều để cung cấp điện cho xe tải, máy đào tại một công trường cơ sở hạ tầng dân dụng.

Ưu điểm chính của hệ thống diều là tính linh hoạt và dễ triển khai. Được đặt hoàn toàn trong một container 6 mét, hệ thống này rất cơ động, mang đi đến bất cứ nơi đâu, không cần xây dựng móng bê tông tốn kém hay trụ cao như các turbine gió, có thể lắp đặt trong chưa đến 24 giờ.

KitePower dự kiến kết hợp nhiều diều hoạt động song song để tăng sản lượng. Triển khai ngoài khơi là mục tiêu lớn tiếp theo của họ. Dự án diều ở Bangor Erris không chỉ là thí nghiệm năng lượng gió đơn thuần. Nó là cái nhìn về tương lai của năng lượng tái tạo, linh hoạt và thú vị trong chính sự đơn giản của nó.

Bằng cách kết hợp khoa học tiên tiến với các nguyên lý bay có từ hàng thế kỷ, KitePower đang biến gió thành nguồn năng lượng dễ tiếp cận và năng động hơn. Bằng cách đó, họ chứng minh rằng, bầu trời không phải là thách thức, mà chính là cơ hội.