Tích lũy năng lượng gió bằng bánh đà

Dùng cánh quạt thu gió biến thành chuyển động quay, rồi chuyển năng lượng cơ học đó vào bánh đà (vô lăng) thành “kho” năng lượng sử dụng cho máy phát điện. Nhờ thế máy có thể chạy ổn định liên tục dù gió mạnh hay yếu.

Gió được xem như nguồn năng lượng thiên nhiên vô tận. Ảnh: Corbis.com.

Đây là ý tưởng mới của kỹ sư Trần Đình Bá, Hội kiến trúc tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, công bố tại Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam, khu vực TP HCM.

Theo kỹ sư Bá, đây là giải pháp tiềm năng nhằm khai thác, tích lũy năng lượng từ gió - nguồn năng lượng vô tận vừa sạch vừa rẻ và cũng là một biện pháp "chia lửa" với cuộc khủng hoảng năng lượng hiện nay.

Ý tưởng dùng bánh đà để tích lũy năng lượng gió được thực hiện theo nguyên lý động lượng của Newton, tức "nếu không chịu tác dụng bởi một tổng lực khác không thì một vật đang đứng yên sẽ đứng yên mãi mãi, và một vật đang chuyển động sẽ chuyển động mãi mãi".

Sau khi được tích năng, bánh đà sẽ bảo toàn năng lượng theo định luật: "Năng lượng không tự nhiên xuất hiện và cũng không tự nhiên mất đi, nó chuyển từ dạng này sang dạng khác".

Kỹ sư Bá cho biết, phương pháp tích năng lượng bằng bánh đà hiệu quả và tiện lợi hơn các phương pháp dùng điện gió xưa nay bởi có thể trữ lại một lượng năng lượng khổng lồ, đủ sức vận hành máy phát điện trong những khi gió yếu.

Cấu trúc của bánh đà là một khối kim loại có hình trụ đồng trục đặt trên 2 gối đỡ làm bằng vòng bi chịu được sự phá hoại của lực li tâm khi ở tốc độ cao. Bánh đà có vận tốc càng lớn thì năng lượng tích lũy được càng lớn.

Năng lượng gió sẽ được tích trữ trong vô lăng theo nguyên lý như hồ thủy điện tích nước, từ đó nó sẽ được sử dụng cho các máy công cụ hoặc máy phát ra điện bằng việc kết nối truyền động, năng lượng trong vô lăng sẽ cưỡng bức làm quay máy công cụ theo đúng nguyên lý truyền năng lượng từ cao đến thấp.

Khi máy công cụ không sử dụng, năng lượng trong bánh đà vẫn được bảo toàn theo nguyên lý động lượng. “ Khi không có gió, máy công cụ, máy phát điện vẫn họat động do có được năng lượng cơ học đã tích trữ trong bánh đà", kỹ sư Bá giải thích.

Cũng theo ông Bá, theo nguyên lý “góp gió thành bão" con người vẫn thu được năng lượng trong những làn gió yếu để tích lũy được vào bánh đà, vì vậy bố trí các nhà máy khai thác năng lượng gió có thể xây dựng khắp mọi nơi mà không phụ thuộc vào tốc độ gió, bản đồ năng lượng gió và không hề tác động có hại cho môi trường. Bánh đà cấu tạo đơn giản, trục thẳng, không cần làm mát như động cơ nhiệt, không thải ra chất độc hại nên việc khai thác năng lượng gió sẽ đặt bất kỳ vị trí nào trong bệnh viện, trường học, chợ búa, khách sạn, trên tàu thuyền, trong nhà máy, hải đảo, đỉnh núi…

Tuy nhiên theo ý kiến của một số nhà khoa học, việc thiết kế các nhà máy "phong điện" dường như chỉ phù hợp với những địa phương ít bị chắn gió, địa hình trống trải hơn là ở các đô thị vì chúng rất dễ làm hỏng mỹ quan.

Còn theo giáo sư Nguyễn Mộng Giao, Viện Vật lý hạt nhân tại TP HCM thì cho rằng, cần chi tiết hóa hơn nữa vấn đề tích trữ năng lượng gió bằng vô lăng bởi theo ông Giao, xét về mặt lý thuyết, việc tích lũy năng lượng từ gió không khó, thế nhưng cho đến nay các nhà khoa học lớn trên thế giới vẫn chưa tìm ra một giải pháp khả thi nào để “làm chủ” nguồn năng lượng này.

Thiên Chương