Năng lượng của những cơn lốc xoáy thành tựu khoa học và công nghệbrkhông có bản giấybrbr1 năng

Năng lượng của những cơn lốc xoáy
Dạng tài liệu

: Bài trích bản tin

Ngơn ngữ tài liệu

: vie

Tên nguồn trích

: Tri thức và phát triển

Dữ liệu nguồn trích : 2005/Số 44/THÀNH TỰU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ:
Đề mục

: 44.39 Năng luợng gió

Từ khố

: Năng lượng gió

Tóm tắt tiếng Việt
Việc khai thác năng lượng của những cơn lốc xốy nhân tạo có thể tạo ra một nguồn năng lượng
mới.
Nội dung:
Hệ thống thời tiết vừa mới đây đã nhắc nhở lại cho thế giới rằng nó có một năng lượng đáng kinh
ngạc. Năng lượng do một cơn bão lớn phát ra có thể vượt quá mức năng lượng cả nhân loại tiêu
thụ trong một năm, và thậm chí một trận lốc xốy cỡ trung bình cũng sinh ra năng lượng tương
đương với một nhà máy điện lớn. Giá như nhân loại có thể khai thác được nguồn năng lượng đó
chứ

khơng

phải

là

phó

mặc

bản

thân

cho

tự

nhiên

định

đoạt.

Louis Michaud, một kỹ sư người Canada hiện đang làm việc cho một công ty dầu khí lớn, tin
rằng ơng đã phát minh ra một phương pháp để thực hiện điều này, bằng cách tạo ra lốc xốy nhân
tạo có thể kiểm sốt và khai thác được. Ơng gọi phát minh của mình là “động cơ gió xốy khí
quyển”.
Ý tưởng của ơng thực hiện dựa trên nguyên lý cơ bản, tương tự như một ống khói năng lượng mặt

trời, gồm có một cột hình trụ cao, rỗng được đặt trong một nhà kính lớn. Mặt trời đốt nóng khơng
khí trong nhà kính. Khơng khí nóng bay lên, nhưng đường thốt khí duy nhất là qua ống khói.
Người ta đặt một tua bin ở chân ống khói để sản xuất điện năng, khi khơng khí đi qua. Một ống
khói năng lượng mặt trời cỡ nhỏ đã vận hành thành công tại Tây Ban Nha vào những năm 1980,
và EnviroMission, một cơng ty Ơxtrâylia, đang lên kế hoạch xây dựng một ống khói thử nghiệm
cao 1000 m tại New South Wales. Nhưng Michaud lưu ý rằng hiệu quả của hệ thống này tỷ lệ
thuận với chiều cao của ống khói, điều này bị hạn chế vì những lý do thực tiễn. Kế hoạch của ông
là thay thế ống khói bằng luồng khí xốy vận động giống như một cơn lốc, với đường di chuyển
của khí có thể kéo dài tới vài ki-lơ-mét.
Cơn lốc xốy này được tạo ra trong một tường vịng hình trụ lớn, có đường kính 200m và cao
100m. Khí ấm từ mặt đất đi qua rãnh nhỏ tiếp tuyến xung quanh đáy của tường hình trụ này. Hơi
nước cũng được đưa vào để tạo ra lốc xốy. Khi đã hình thành, phần nhiệt của khơng khí sát mặt
đất đủ để giữ lốc xốy tiếp tục hoạt động. Khi lên cao, khơng khí lạnh và toả ra xung quanh, và

1


hơi nước bắt đầu ngưng tụ, giải phóng ra nhiều nhiệt hơn. Trên thực tế, hiện tượng sinh năng
lượng trong một cơn bão có thể được coi như một động cơ nhiệt, nhận khơng khí nóng ẩm ở đáy,
làm thốt khơng khí lạnh và chứa nước ở trên đỉnh của tầng đối lưu cao khoảng 12km, và giải
phóng ra một lượng năng lượng khổng lồ trong quá trình này. (Cũng như nước cần được cung cấp
nhiệt để đun sôi thành hơi nước, hơi nước sẽ giải phóng nhiệt khi ngưng tụ lại thành thể lỏng).
Lốc xốy của Michaud có thể đạt tới độ cao của một cơn bão thật sự, nhưng chân lốc của nó
khơng di chuyển. Cường độ của lốc xốy có thể kiểm sốt được bằng cách đóng các rãnh đưa khí
vào ở quanh chân tường hình trụ hoặc mở những rãnh khác để đưa khí vào theo hướng ngược lại
làm giảm tốc độ quay của lốc xoáy. Và tất nhiên, có một loạt các tua bin ở chân lốc sản sinh ra
năng lượng khi khơng khí đi qua những rãnh này. Ơng Michaud ước tính rằng một động cơ lốc
khí quyển với bán kính 200m có thể sản xuất ra khoảng 200 megawat điện năng.
Đúng vậy, nhưng liệu điều này thực sự có thể thực hiện được khơng? Và nếu có thể thực hiện
được, liệu cơn lốc đó có thực sự kiểm sốt được khơng? Michaud thừa nhận rằng từ “lốc” có xu

hướng làm mọi người lo lắng. Mùa hè năm nay, 30 năm sau khi đưa ra ý tưởng này, ông đã bắt
tay vào tiến hành các thử nghiệm tại Utah, với một ống hình trụ đường kính 10m. Mục đích trước
tiên của ơng là chứng tỏ rằng thực sự có thể tạo ra và kiểm sốt được những cơn lốc nhân tạo.
Bước tiếp theo, ơng cho biết, sẽ cải tiến một tháp làm mát tại một nhà máy điện hiện có để sử
dụng lốc xốy khí thay cho những cánh quạt lớn thơng thường nhằm tạo ra lượng gió cần thiết.
Bước cuối cùng là đưa vào thêm các tua bin để tạo ra năng lượng từ lốc xốy đó.
Bên cạnh những khó khăn về kỹ thuật, Michaud phải vượt qua được sự chia rẽ văn hố giữa các
nhà nghiên cứu khí quyển học và cộng đồng biến đổi thời tiết. Các nhà khoa học coi những người
biến đổi thời tiết là những người lập dị. Về phía mình, những người biến đổi thời tiết khơng thể
hiểu tại sao các nhà khoa học không dùng một cách tiếp cận mang tính thực nghiệm hơn để tìm
hiểu về thời tiết, thay vì chỉ đơn giản là quan sát và dự báo nó. Michaud đã đăng 9 bài nghiên cứu
trên các tạp chí khí quyển học và khí tượng học, và ông cho biết phát minh của ông dựa trên
những nguyên lý cơ bản phù hợp với những hiểu biết hiện tại của các nhà khoa học về việc hệ
thống thời tiết tự nhiên hoạt động như thế nào. Đó là về phần lý thuyết. Bây giờ ơng phải chứng
minh được rằng hệ thống này có thể vận hành trên thực tiễn.
Nguồn: Science and Technology Quarterly, 9/2005

2