Chúng ta vẫn thường nghe tới nguồn năng lượng thủy triều và hi vọng rằng đây là một nguồn năng lượng mới, có thể đáp ứng cho đời sống của con người cũng như những hoạt động sản xuất kinh tế. Nếu như chúng ta biết tận dụng, khai thác triệt để những lợi ích của năng lượng thủy triều, hạn chế đi các khó khăn nhược điểm thì chắc chắn rằng đây sẽ là nền tảng cho đất nước chúng ta phát triển nhanh chóng.
Năng lượng thủy triều là gì?
Xem thêm
>>Những điều cần khám phá về năng lượng gió
>>Công nghệ Nano là gì? ứng dụng của công nghệ Nano trong cuộc sống
Mặc dù thường xuyên nghe nói tới năng lượng thủy triều. Thế nhưng, không phải ai cũng hiểu được thế nào là năng lượng thủy triều. Chúng ta sẽ cùng đi giải thích khái niệm đó. Hiểu một cách đơn giản thì năng lượng thủy triều là một loại năng lượng đã được tái tạo, được sinh ra bởi sự vận động lên xuống của thủy triều. Ngay từ thế kỷ thứ 20, đã có rất nhiều cách để các kỹ sư phát triển, tận dụng chuyển động mạnh từ sóng biển khi chúng hoạt động dâng lên và rút xuống, đó chính là thủy triều để tạo ra điện năng.
Và bằng phương pháp sử dụng một số loại máy phát điện chuyên biệt nào đó, đã chuyển đổi được năng lượng thủy triều thành một nguồn điện năng có thể sử dụng. Mặc dù tất cả chúng ta đều biết năng lượng thủy triều sẽ giúp con người có được một nguồn năng lượng dồi dào, phong phú bởi vì 3/4 diện tích của trái đất đều là biển. Thủy triều là nguồn tài nguyên vô hạn, vì thế nó giải quyết được những vấn đề về cạn kiệt, tiết kiệm được kinh phí. Tuy nhiên, cho đến thời điểm hiện tại vẫn chưa có những hoạt động lớn nào khai thác triệt để được năng lượng thủy triều, mà vấn đề này vẫn còn đang trong giai đoạn phát triển nghiên cứu.
Theo thống kê thì những năng lượng được tạo ra bởi thủy triều còn rất ít, chưa có ứng dụng lớn nào và trong đời sống. Mặc dù trên thế giới đã có không ít những trạm năng lượng thủy triều đã được xây dựng và đi vào hoạt động, thế nhưng ở Việt Nam đó vẫn còn là một hạn chế vì chúng ta chưa đủ điều kiện cơ sở vật chất. Nhưng chắc chắn trong tương lai, hoạt động này sẽ diễn ra và diễn ra mạnh mẽ. Tại Pháp cơ sở năng lượng thủy triều đầu tiên đã được xây dựng ngay cạnh bờ sông và đó là động lực để cho những đất nước khác khai thác nguồn năng lượng này.
Con người đang có xu hướng đi tìm những nguồn năng lượng tiết kiệm được kinh tế, sản sinh ra được nhiều năng lượng phục vụ cho đời sống, cho hoạt động sản xuất và đồng thời cũng phải không ảnh hưởng tới môi trường. Và đây chính là vấn đề lớn nhất đối với những nhà nghiên cứu về năng lượng thủy triều. Chúng ta phải tìm ra phương án giải quyết làm sao để các chủ đầu tư vẫn có được lợi ích, người tiêu thụ cũng được hưởng lợi ích nhưng không ảnh hưởng tác động xấu tới môi trường, tới thiên nhiên. Hiện nay, đã có 3 định hướng phương pháp để giúp cho con người xây dựng được những cơ sở khai thác năng lượng thủy triều. Như là xây đập nước, tạo đầm thủy triều và dòng thủy triều.
Dòng thủy triều
Đối với định hướng dòng thủy triều hay nhiều người còn gọi nó là dòng chiều, có lẽ đây là phương pháp phổ biến và ưu việt nhất. Theo quy luật của tự nhiên dòng thủy triều sẽ có dòng chảy mang tính định hướng và dao động ảnh được tạo ra bởi mỗi lần thủy triều dâng lên, rút xuống. Tận dụng lực của dòng thủy triều mà người ta sẽ xây dựng những cánh quạt tuabin, cho phép chúng quay. Vì khái quát thì những tuabin đó sẽ có cánh quạt giống như tuabin gió.
Điểm cộng của dòng thủy triều khi được ứng dụng vào trong việc khai thác năng lượng đó chính là tạo ra lượng điện năng đều hơn, do mức nước ổn định. Thế nhưng tồn tại song song đó vẫn có những hạn chế như là tuabin này lắp đặt khá phức tạp, kích thước cần phải lớn. Chính vì vậy, nó có khả năng tác động không tốt tới môi trường, nó chỉ thích hợp với những vùng nước cạn nhưng lại có khó khăn khi mà lượng nước ít thì liệu dòng thủy triều có đủ mạnh để làm cho tuabin hoạt động đều đặn 2hay không.
Thêm vào đó chúng ta có thể thấy được một ưu điểm khác của dòng thủy triều đó chính là nó tạo ra nhiều năng lượng nhưng lại không làm cản trở tàu thuyền khi lưu thông ở phía trên. Với sức lực của những dòng thủy triều đó thì các cánh quạt trong tuabin khi quay cũng không quá nhanh, không tạo ra lực mạnh vì thế vấn đề làm ảnh hưởng tới sinh vật sinh sống ở dưới biển cũng không cao. Cho tới ngày nay đã có một số khu vực trên thế giới sử dụng công nghệ tạo năng lượng từ dòng thủy triều như là ở Bắc Ireland, bởi vì ở đây có vòng thủy triều hoạt động mạnh nhất thế giới. Theo như tính toán đo được thì vận tốc của dòng thủy triều tại Bắc Ireland vào khoảng 15 km trên giờ.
Đập ngăn nước
Hình thức khai thác năng lượng thủy triều tiếp theo đó chính là đập ngăn nước. Chắc chắn rằng đập ngăn nước chỉ có thể xây dựng ở những vùng có hoạt động của thủy triều, những vùng sông, các vịnh và các cửa biển thì mới giúp người ta tận dụng được ốc năng lượng này. Chúng ta có thể thấy rằng cơ chế hoạt động cũng như hình thức xây dựng của đập ngăn nước dòng thủy triều cũng tương tự so với những đập thủy điện ở sông.
Cơ chế hoạt động của nó là cửa của đập sẽ được mở ra khi thủy triều bắt đầu dâng lên. Lúc nào lập đầy nước thì cửa sẽ đóng lại và các ống gắn tua bin sẽ có dòng nước thoát ra, tạo ra sức quay và tạo ra dòng điện. Tuy nhiên, một khó khăn đối với hình thức này đó chính là việc hủy hoại môi trường, phá vỡ quy luật của các phòng thủy triều. Trong vùng thủy triều đó thì lớp đất sẽ bị phá vỡ hoàn toàn, có sự thay đổi đáng kể về mực nước, về độ mặn của biển và đôi khi làm ảnh hưởng tới sinh vật sinh sống ở tại nơi đó. Chắc chắn rằng để xây dựng được những lập năm nước tận dụng năng lượng thủy triều như vậy thì cần phải có khoản đầu tư kinh tế vô cùng lớn. Điều đó thực sự khó khăn đối với những đất nước còn chưa phát triển mạnh về kinh tế như Việt Nam.
Đầm phá thủy triều
Tiếp đến đó chính là đầm phá thủy triều. Nó có thể được tạo nên một cách tự nhiên hoặc nhân tạo, bởi một hàng rào chắn nước. So với đập ngăn nước thì đầm thủy triều cũng có cơ chế hoạt động tương tự như nhau. Cái lợi của đầm thủy triều đó chính là việc nó sẽ tạo ra một nguồn năng lượng điện đều đặn, liên tục. Bởi vì chúng được xây dựng tự nhiên dọc theo bãi biển.
Thêm một lợi ích nữa đó chính là đầm phá thủy triều hạn chế tối đa việc tác động tới tự nhiên, tới mực nước, cũng như những sinh vật sinh sống ở dưới biển. Còn hạn chế của nó chính là việc lượng điện năng thu lại khá ít và nó đôi khi không đủ để cung cấp cho hoạt động sản xuất trong quy mô lớn hoặc đời sống sinh hoạt của lượng đông đảo người dân.
Cho dù chúng ta có muốn khai thắc năng lượng thủy triều theo định hướng nào đi chăng nữa thì một thách thức đặt ra với những người làm khoa học, với các kỹ sư đó là phỉa tạo ra được nguồn năng lượng có ích lớn, đều và ổn định. Bảo vệ được môi trường cũng như an toàn đối với đất liền.
Trên đây chúng ta đã cùng nhau đi tìm hiểu năng lượng thủy triều là gì, chúng có ứng dụng như thế nào đối với con người và cũng khám phá 3 định hướng chính trong việc khai thác nguồn năng lượng vô tận này.