fr fr fr en us es es pt br de de Asia Asia EU EU









Vortex Tower in Vietnamese

Năng lượng của những cơn lốc xoáy
Tóm tắt tiếng Việt
Việc khai thác năng lượng của những cơn lốc xoáy nhân tạo có thể tạo ra một nguồn năng lượng mới.
http://vst.vista.gov.vn/home/database/an_pham_dien_tu/MagazineName.2004-04-22.2018/2005/2005_00044/MItem.2005-10-13.5716/MArticle.2005-11-01.3734/marticle_view


Nội dung:
Hệ thống thời tiết vừa mới đây đă nhắc nhở lại cho thế giới rằng nó có một năng lượng đáng kinh ngạc. Năng lượng do một cơn băo lớn phát ra có thể vượt quá mức năng lượng cả nhân loại tiêu thụ trong một năm, và thậm chí một trận lốc xoáy cỡ trung b́nh 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 không 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 ông đă phát minh ra một phương pháp để thực hiện điều này, bằng cách tạo ra lốc xoáy nhân tạo có thể kiểm soát và khai thác được. Ông gọi phát minh của ḿnh là “động cơ gió xoáy khí quyển”.
Ư tưởng của ông thực hiện dựa trên nguyên lư cơ bản, tương tự như một ống khói năng lượng mặt trời, gồm có một cột h́nh trụ cao, rỗng được đặt trong một nhà kính lớn. Mặt trời đốt nóng không khí trong nhà kính. Không khí nóng bay lên, nhưng đường thoát khí duy nhất là qua ống khói. Người ta đặt một tua bin ở chân ống khói để sản xuất điện năng, khi không khí đi qua. Một ống khói năng lượng mặt trời cỡ nhỏ đă vận hành thành công tại Tây Ban Nha vào những năm 1980, và EnviroMission, một công ty Ôxtrâylia, đang lên kế hoạch xây dựng một ống khói thử nghiệm cao 1000 m tại New South Wales. Nhưng Michaud lưu ư rằng hiệu quả của hệ thống này tỷ lệ thuận với chiều cao của ống khói, điều này bị hạn chế v́ những lư do thực tiễn. Kế hoạch của ông là thay thế ống khói bằng luồng khí xoáy vận động giống như một cơn lốc, với đường di chuyển của khí có thể kéo dài tới vài ki-lô-mét.
Cơn lốc xoáy này được tạo ra trong một tường ṿng h́nh trụ lớn, có đường kính 200m và cao 100m. Khí ấm từ mặt đất đi qua rănh nhỏ tiếp tuyến xung quanh đáy của tường h́nh trụ này. Hơi nước cũng được đưa vào để tạo ra lốc xoáy. Khi đă h́nh thành, phần nhiệt của không khí sát mặt đất đủ để giữ lốc xoáy tiếp tục hoạt động. Khi lên cao, không khí lạnh và toả ra xung quanh, và hơi nước bắt đầu ngưng tụ, giải phóng ra nhiều nhiệt hơn. Trên thực tế, hiện tượng sinh năng lượng trong một cơn băo có thể được coi như một động cơ nhiệt, nhận không khí nóng ẩm ở đáy, làm thoát không 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 tŕnh 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 xoáy của Michaud có thể đạt tới độ cao của một cơn băo thật sự, nhưng chân lốc của nó không di chuyển. Cường độ của lốc xoáy có thể kiểm soát được bằng cách đóng các rănh đưa khí vào ở quanh chân tường h́nh trụ hoặc mở những rănh 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 không khí đi qua những rănh này. Ông 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 không? Và nếu có thể thực hiện được, liệu cơn lốc đó có thực sự kiểm soát được không? Michaud thừa nhận rằng từ “lốc” có xu hướng làm mọi người lo lắng. Mùa hè năm nay, 30 năm sau khi đưa ra ư tưởng này, ông đă bắt tay vào tiến hành các thử nghiệm tại Utah, với một ống h́nh trụ đường kính 10m. Mục đích trước tiên của ông là chứng tỏ rằng thực sự có thể tạo ra và kiểm soát được những cơn lốc nhân tạo. Bước tiếp theo, ông cho biết, sẽ cải tiến một tháp làm mát tại một nhà máy điện hiện có để sử dụng lốc xoáy khí thay cho những cánh quạt lớn thông 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 xoáy đó.
Bên cạnh những khó khăn về kỹ thuật, Michaud phải vượt qua được sự chia rẽ văn hoá 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 ḿnh, những người biến đổi thời tiết không thể hiểu tại sao các nhà khoa học không dùng một cách tiếp cận mang tính thực nghiệm hơn để t́m hiểu về thời tiết, thay v́ chỉ đơn giản là quan sát và dự báo nó. Michaud đă 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 lư 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 lư thuyết. Bây giờ ông phải chứng minh được rằng hệ thống này có thể vận hành trên thực tiễn.
Nguồn: Science and Technology Quarterly, 9/2005
Trung tâm Thông tin Khoa học Công nghệ Quốc gia
from http://vortexengine.ca/index.shtml Louis Michaud
from http://vortexengine.ca/index.shtml Louis Michaud
Năng lượng từ lốc xoáy
Năng lượng thoát ra từ một trận cuồng phong lớn như bao Katrina vừa qua ở Mỹ có thể vượt xa mức tiêu thụ năng lượng của nhân loại trong cả năm và thậm chí một cơn băo trung b́nh cũng tạo ra nguồn năng lượng tương đương một nhà máy điện lớn.
http://conhietdienlanh.com/news_detail.php?id=18

Nếu con người có thể khai thác nguồn năng lượng này th́ đó sẽ là niềm hạnh phúc cho nhân loại. Louis Michaud, một kỹ sư đang làm việc cho một tập đoàn dầu khí Canada, tin rằng ḿnh đă t́m ra cách làm điều đó bằng cách tạo ra lốc xoáy nhân tạo có thể kiểm soát được để khai thác sản xuất điện năng. Michaud gọi phát minh này là “máy tạo lốc xoáy trên khí quyển”.

“Máy tạo lốc xoáy trên khí quyển” của Michaud vận hành theo nguyên lư tương tự như tháp năng lượng mặt trời, gồm một khối trụ cao rỗng đặt trong nhà kính lớn. Mặt trời làm tăng nhiệt độ không khí trong nhà kính và khí nóng chỉ có thể thoát ra qua tháp năng lượng. Một tua-bin dưới chân tháp sẽ sản xuất điện năng khi luồng khí nóng đi qua. Vào thập niên 1980, một tháp năng lượng nhỏ đă hoạt động thành công ở Tây Ban Nha. Công ty EnviroMission của Australia đang dự định xây một tháp tương tự cao 1.000 m ở bang New South Wales. Theo kỹ sư Michaud, hiệu suất điện năng của tháp năng lượng tỷ lệ với chiều cao của tháp.

Chiếc máy của Michaud thay thế tháp năng lượng bằng khí xoáy giống như lốc xoáy, có thể cao hàng km đến tận bầu khí quyển. Khí xoáy sẽ được tạo ra bên trong khối trụ đường kính 200 m và cao 100 m. Không khí nóng ở mặt đất đi vào khối trụ từ phần đáy qua những lối dẫn, trong khi hơi nước được bơm vào để tạo ra khí xoáy. Khi khí xoáy h́nh thành, độ nóng trong không khí ở dưới thấp đủ để duy tŕ khí xoáy. Khi lên cao, không khí giăn nở và mát lại, hơi nước ngưng tụ, sẽ giải phóng nhiều sức nóng hơn. Thực chất đây cũng là quá tŕnh tạo năng lượng trong giông băo, được ví là “máy hơi nóng” - lấy không khí ẩm nóng ở dưới đất rồi tỏa ra không khí lạnh có hơi nước ở hạ tầng khí quyển, cách mặt đất khoảng 12 km, và giải phóng nguồn năng lượng khổng lồ trong quá tŕnh này.

Khí xoáy do Michaud tạo ra sẽ đạt độ cao tương tự như của cơn băo, nhưng phần chân vẫn cố định. Cường độ của khí xoáy sẽ được điều khiển bằng cách đóng các lối vào quanh đáy trụ, hoặc mở các lối khác để bơm không khí vào theo hướng ngược chiều và làm chậm độ xoáy của không khí. Và nhiều tua-bin sẽ được đặt dưới chân của khí xoáy để khai thác năng lượng khi không khí đi qua các lối vào khối trụ. Michaud ước tính máy tạo khí xoáy với đường kính 200 m sẽ tạo ra khoảng 200 megawatt điện năng.

Tuy nhiên, liệu phát minh của kỹ sư Michaud có ứng dụng được vào thực tế? Và nếu có, liệu rằng con người có thể kiểm soát được khí xoáy có cường độ không thua băo lốc? Michaud thừa nhận rằng 30 năm sau khi nảy ra ư tưởng khai thác năng lượng từ khí xoáy nhân tạo và không thuyết phục được tập đoàn nơi ông làm việc và những công ty năng lượng khác thí điểm phát minh của ḿnh, ông vừa bắt đầu thử nghiệm ư tưởng của ḿnh tại một điểm ở bang Utah (Mỹ) với khối trụ đường kính 10 m. Mục đích đầu tiên là để chứng minh lốc xoáy nhân tạo thật sự có thể được tạo ra và kiểm soát được. Kế tiếp, Michaud cho biết sẽ chuyển đổi một tháp làm lạnh hơi nước tại một nhà máy điện hiện có để nó có thể dùng khí xoáy thay cho dùng các loại quạt công nghiệp thông thường để tạo ra không khí vào bên trong khối trụ. Bước cuối cùng ông sẽ lắp đặt nhiều tua-bin để khai thác điện năng từ lốc xoáy nhân tạo
www.conhietdienlanh.com

Solar Chimneys, Vortex, Energy Towers
Margotweb