Công nghệ Trung Quốc khiến thế giới đuổi không kịp: Ra mắt tuabin gió bay lơ lửng, không cần dựng cột cao, giúp tiết kiệm 40% vật liệu với công suất 1.200 kW

Trung Quốc vừa ghi nhận cột mốc quan trọng trong cuộc đua năng lượng sạch khi hoàn tất chuyến bay thử đầu tiên của tua-bin gió bay thương mại công suất megawatt tại Hà Mi, Tân Cương.

S1500 là hệ thống tuabin gió bay lớn nhất từng được phát triển, đánh dấu bước tiến vượt bậc của Trung Quốc trong lĩnh vực khai thác năng lượng gió ở tầng cao khí quyển.

Tuabin S1500 có thiết kế độc đáo như một khinh khí cầu khổng lồ, nổi lơ lửng giữa không trung. Theo công ty công nghệ năng lượng SAWES, đơn vị đồng phát triển dự án cùng Đại học Thanh Hoa và Viện Nghiên cứu Thông tin Hàng không Vũ trụ thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, S1500 có chiều dài khoảng 60 mét, rộng 40 mét và cao 40 mét, lớn gấp nhiều lần các mô hình thử nghiệm trước đó.

Khác với các tuabin gió truyền thống vốn đòi hỏi móng sâu và cột tháp kiên cố, S1500 không cần các hạ tầng cố định này. Nhờ đó, hệ thống giúp giảm 40% lượng vật liệu xây dựng và tiết kiệm tới 30% chi phí điện năng. Toàn bộ thiết bị có thể di chuyển chỉ trong vài giờ, phù hợp với các khu vực như sa mạc, hải đảo, hoặc vùng khai khoáng khó tiếp cận.

Điểm nổi bật của S1500 nằm ở thiết kế cánh khí động học chính và cánh vòng bao quanh, tạo thành một ống dẫn gió khổng lồ. Bên trong đó là 12 bộ tuabin nhỏ, mỗi bộ có công suất 100kW, giúp tận dụng tối đa luồng gió tầng cao ổn định. Năng lượng điện tạo ra được truyền về mặt đất thông qua dây cáp chuyên dụng.

Trước khi phát triển S1500, Trung Quốc đã thử nghiệm thành công hai nguyên mẫu tiền nhiệm là S500 và S1000. S500 - một khí cầu bơm khí heli, từng đạt độ cao 500 mét tại Hồ Bắc vào tháng 10/2024, tạo ra hơn 50kW điện.

3 tháng sau, S1000 vươn tới độ cao 1.000 mét và nâng công suất lên 100kW. Những bước đi có tính lũy tiến này đã giúp hoàn thiện công nghệ khai thác gió tầng cao.

Về mặt khoa học, gió ở độ cao từ 500 đến 3.000 mét trên mặt đất có vận tốc mạnh và ổn định hơn nhiều so với gió mặt đất.

Theo nhà nghiên cứu Gong Zeqi từ Viện AIR, "khi tốc độ gió tăng gấp đôi, năng lượng nó mang theo tăng gấp 8 lần, nếu gấp 3 lần thì năng lượng tăng tới 27 lần." Chính vì thế, các hệ thống tuabin bay như S1500 có tiềm năng tạo ra lượng điện vượt trội so với các hệ thống truyền thống trên mặt đất.

Không chỉ phục vụ phát điện dân sinh, SAWES còn định hướng S1500 như một giải pháp ứng cứu thảm họa. "Hệ thống có thể triển khai nhanh chóng sau các trận động đất hoặc lũ lụt để cung cấp điện cho đèn, radio và thiết bị cứu sinh," theo ông Ông Weng Hanke, giám đốc công nghệ của SAWES.

Từ năm 2016, Ủy ban Cải cách và Phát triển Quốc gia Trung Quốc đã ban hành kế hoạch hành động định hướng nghiên cứu và phát triển các hệ thống điện gió tầng cao quy mô lớn đến năm 2030.

Việc phát triển các tuabin gió bay không chỉ giúp giảm sự phụ thuộc vào điện gió truyền thống, mà còn mở ra cơ hội tiếp cận nguồn năng lượng sạch tại các khu vực hẻo lánh, khó khai thác.

Theo Interesting Engineering