Turbine gió của Airloom Energy bao gồm nhiều cánh thẳng đứng di chuyển dọc đường ray đặt trên cột cao hơn 20 m. Ảnh: Airloom Energy
Theo Interesting Engineering, công ty khởi nghiệp Airloom Energy phát triển loại turbine gió hoàn toàn mới nhỏ hơn nhiều về kích thước và trọng lượng so với các mẫu truyền thống. Thiết kế turbine này có thể sản xuất hàng loạt và lắp ráp nhanh chóng. Neal Rickner, doanh nhân công nghệ kiêm giám đốc điều hành Airloom Energy, cho biết giải pháp sáng tạo của họ có thể góp phần giúp thế giới chuyển đổi sang năng lượng sạch nhanh hơn.
Cấu trúc turbine gió của Airloom Energy gồm những cánh nhỏ thẳng đứng, độc lập di chuyển dọc theo đường ray hình oval đặt trên các cột với chiều cao thấp hơn so với turbine gió trục ngang truyền thống (HAWT), cho phép thu thập nhiều gió hơn với diện tích nhỏ hơn.
Kích thước và trọng lượng turbine gió truyền thống liên tục tăng qua nhiều thập kỷ, kéo theo chi phí vận chuyển và xây dựng trang trại điện gió lớn. Theo Rickner, turbine gió mới của họ được làm từ bộ phận nhỏ đơn giản hơn, có thể sản xuất hàng loạt, vận chuyển bằng xe tải thông thường và lắp ráp nhanh hơn nhiều. Toàn bộ thiết bị có thể vừa trong thùng xe tải.
Đường ray của hệ thống turbine rất nhỏ gọn, gió đẩy các cánh nhỏ dễ điều chỉnh dọc theo khung dây nhẹ, sản xuất điện ở độ cao chỉ 20 - 30 m. Rickner giải thích bằng cách tránh vật liệu nặng và thiết kế ngày càng lớn của HAWT, hệ thống của Airloom Energy có trọng lượng chỉ bằng 50% so với turbine truyền thống trong khi sản xuất cùng mức năng lượng.
Airloom Energy gần đây khởi công xây dựng cơ sở thử nghiệm tại Wyoming, nơi thử nghiệm đơn vị turbine công suất 3 megawatt (MW) ở quy mô lớn. So với một turbine trục ngang 3 MW, hệ thống của Airloom có khối lượng nhẹ hơn 40,3%, ít bộ phận hơn 42,3%, ít bộ phận đặc thù hơn 96,1% và chi phí trên mỗi m2 diện tích quét thấp hơn 50,5%. Theo Rickner, dự kiến mỗi hệ thống turbine sẽ đạt hệ số công suất ròng (NCF) khoảng 40% tại khu vực ít gió. Trong khi đó, NCF của turbine gió trục ngang truyền thống nằm trong khoảng 33-35%.
Việc chuẩn hóa tất cả cánh, bộ phận chuyển động và thành phần đường ray giúp giảm chi phí và thiết kế dạng module thực sự dù hiệu suất bị ảnh hưởng một phần. Nhờ những lợi thế này, turbine gió của Airloom Energy có thể lắp đặt chỉ trong 9 tháng thay vì 5 năm như với turbine trục ngang hoặc turbine khí.
Rickner cho biết với chi phí xây dựng và bảo trì thấp hơn, mẫu turbine mới được thiết kế để phù hợp với các địa điểm khó tiếp cận như hải đảo, vùng núi và các vùng xa xôi khác vốn khó lắp đặt turbine trục ngang, turbine khí hoặc nhà máy điện hạt nhân. Công ty Airloom Energy dự kiến đưa cơ sở thí điểm vào hoạt động cuối năm nay và triển khai rộng rãi turbine trong vài năm tới.
An Khang (Theo Interesting Engineering, Utility Dive)
