Tua bin gió không cánh mới được phát triển bởi các nhà nghiên cứu Iran. Ảnh: Press TV
Theo Press TV, trưởng nhóm nghiên cứu Mohammadreza Leghaei, thiết kế mới thay thế cánh quạt bằng rôto ứng dụng công nghệ đệm từ (magnetic levitation) kết hợp hệ thống định hướng gió thông minh 360 độ. Nhờ đó, tua-bin có thể thu năng lượng gió mà không cần sử dụng cơ chế xoay hướng phức tạp vốn phải liên tục điều chỉnh để đón gió như ở các tua-bin thông thường.
Ông Leghaei cho biết: “Mục tiêu chính của công nghệ là chuyển đổi các tua-bin gió từ những kết cấu cồng kềnh, chi phí cao và gây tiếng ồn thành hệ thống dạng mô-đun nhỏ gọn, vận hành êm hơn, bền hơn và đòi hỏi ít bảo trì hơn”.
Khác với các tua-bin truyền thống thường chỉ lắp một tổ máy trên mỗi trụ, thiết kế mới cho phép xếp chồng nhiều mô-đun theo phương thẳng đứng. Theo nhóm phát triển, một trụ có thể lắp tối đa 10 mô-đun, tạo thành một “nhà máy điện gió thẳng đứng”, qua đó nâng đáng kể sản lượng điện trên cùng một diện tích lắp đặt.
Hệ thống sử dụng rôto đệm từ nhằm giảm tối đa sự tiếp xúc cơ học giữa các bộ phận chuyển động, từ đó giảm ma sát, hạ chi phí bảo trì và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
Thay cho cánh quạt truyền thống, tua-bin được trang bị các bộ phận thu gió hình nón có khả năng tự điều chỉnh, giúp dẫn luồng gió từ mọi hướng vào rôto. Thiết kế này cho phép tua-bin vẫn phát điện hiệu quả ngay cả khi hướng gió thay đổi liên tục.
Theo nhóm nghiên cứu, tua-bin có thể bắt đầu vận hành khi tốc độ gió đạt khoảng 2,5-3 m/giây, phù hợp với những khu vực có nguồn gió yếu, nơi các tua-bin truyền thống thường khó phát huy hiệu quả. Việc loại bỏ cánh quạt cũng góp phần giảm tiếng ồn và hạn chế các nguy cơ mất an toàn liên quan đến các cánh quay tốc độ cao.
Ông Leghaei cho biết công nghệ này có thể được triển khai tại nhiều môi trường khác nhau, từ khu vực đô thị, khu công nghiệp, vùng sâu vùng xa đến cảng biển, khu vực ven biển, các công trình ngoài khơi và cả trên tàu biển.
Ngoài ra, hệ thống được thiết kế để có thể kết hợp với các tấm pin Mặt Trời, hình thành mô hình năng lượng tái tạo lai tại những khu vực có cả nguồn bức xạ Mặt Trời dồi dào và điều kiện gió thuận lợi.
Theo ước tính ban đầu của ông Leghaei, tua-bin mới có thể đạt hiệu suất cao hơn 10 - 15% so với tua-bin gió truyền thống và có khả năng tăng lên 30 - 40% sau khi tiếp tục hoàn thiện. Tuy nhiên, ông nhấn mạnh các con số này vẫn cần được kiểm chứng thông qua các thử nghiệm thực tế.
Nhóm nghiên cứu cũng cho rằng thiết kế có thể xếp chồng nhiều mô-đun trên cùng một trụ giúp sản lượng điện tạo ra trên mỗi đơn vị diện tích cao gấp khoảng 7 lần so với các hệ thống tua-bin gió truyền thống.
Theo nhóm phát triển, sáng chế đã được cấp bằng độc quyền tại Iran, đồng thời nhận báo cáo tra cứu quốc tế tích cực theo Hiệp ước Hợp tác Sáng chế (PCT), với toàn bộ 14 yêu cầu bảo hộ được đánh giá đáp ứng các tiêu chí về tính mới, trình độ sáng tạo và khả năng áp dụng trong công nghiệp.
Hiện dự án đang bước vào giai đoạn chế tạo nguyên mẫu tại Công viên Khoa học và Công nghệ Tabriz trước khi tiến hành thử nghiệm vận hành và hướng tới thương mại hóa.