Các công nghệ sản xuất nước ngọt cho hải đảo Việt Nam đang vô cùng cần thiết. Bởi, thiếu nước ngọt, thiếu điện, dân sẽ không thể sinh tồn, bám đảo.
Nước ngọt và điện năng cung cấp cho cho hàng chục ngàn dân cư trên các đảo lớn nhỏ đang là vấn đề “nóng” hiện nay. Đi sâu nghiên cứu những công trình khoa học công nghệ phục vụ dân sinh, nhóm các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học năng lượng (Bộ KH&CN Việt Nam) đã nghiên cứu, đánh giá và lựa chọn công nghệ sản xuất đồng thời nước ngọt và điện từ nguồn năng lượng mặt trời rất thích hợp với điều kiện đặc thù thời tiết và khí hậu của Việt Nam.
Để có được một hệ thống máy lọc nước biển có công suất khoảng 200m3/ngày đêm như hệ thống máy lọc và phát điện vừa được lắp đặt trên đảo Lý Sơn tháng 8 vừa qua phải đầu tư số tiền trị giá 400.000 USD. Tuy nhiên, việc vận hành hệ thống lọc nước này còn rất phụ thuộc vào nguồn điện của 2 chiếc máy phát mà chi phí cho nó không hề nhỏ (2 máy phát điện trị giá 100.000 USD). Nghiên cứu một hệ thống máy phát điện bằng năng lượng mặt trời vừa cung cấp điện cho việc vận hành Nhà máy lọc nước ngọt, vừa cấp điện cho mục đích dân sinh khác là vấn đề mà nhóm các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học năng lượng thực hiện nghiên cứu trong bối cảnh sử dụng năng lượng tái tạo để xử lý nước biển qua quá trình khử muối tại các nước có tiềm năng đang là xu thế hiện nay. Từ kết quả nghiên cứu trong nhiều năm cho thấy, khu vực từ miền Trung Việt Nam trở vào có điều kiện bức xạ nhiệt rất tốt cho việc ứng dụng công nghệ này
Ông Nguyễn Hải Bắc, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: Chúng tôi đã chọn quy mô xử lý (khử muối) điển hình là 1200m3/ngày, đáp ứng nhu cầu nước sạch cho cụm dân cư trên đảo khoảng 10.000 người với điều kiện bức xạ mặt trời tương tự khu vực Đà Nẵng. Trên cơ sở nghiên cứu tổng hợp các công nghệ lọc nước biển trên thế giới, hai công nghệ lọc nước biển đáng tin cậy là công nghệ thẩm thấu ngược (RO) và nén hơi (VC) đã được lựa chọn để so sánh về tiềm năng cũng như giá thành sử dụng. Điện năng sẽ được cung cấp từ hệ thống Chảo thu – động cơ Stirling hoặc Nhà máy điện mặt trời (có nghiên cứu đến trường hợp điện phát sinh từ quá trình sản xuất được nối lưới). Với các nhà máy quy mô nhỏ, tấm pin mặt trời thường được sử dụng để chuyển đổi bức xạ trực tiếp thành điện, do chi phí pin mặt trởi hiện đã khá rẻ (còn khoảng 4USD/tấm) do vậy việc khử muối biển có thể sử dụng cả hệ thống Chảo thu động cơ Stirling hoặc pin mặt trời để tạo dòng diện.
Hệ thống Chảo thu – động cơ Stirling gồm có các thành phần chính là : Chảo lớn tập trung bức xạ Parabol; bộ trao đổi nhiệt mặt trời; Động cơ Stirling và máy phát điện cùng hệ thống theo dõi.
Hệ thống điện mặt trời tập trung gồm có dàn pin mặt trời nối với máy biến áp, đồng hồ đo đếm và nối đến lưới điện địa phương.
Nhìn chung, cả hai mô hình dùng nguồn năng lượng mặt trời đều có chi phí thấp hơn rất nhiều và không cần nguyên liệu đi kèm như máy phát. Tuy nhiên chúng có một nhược điểm đó là phụ thuộc tự nhiên nên thiếu ổn định, trong khi khử muối là quá trình được thiết kế vận hành ổn định, liên tục. Do vậy việc sử dụng điện trong quá trình khử muối cần có nguồn tích trữ (như ắc quy). Nguồn năng lượng khai thác từ mặt trời dư thừa sẽ được cấp vào lưới hoặc nạp vào nguồn tích trữ. Nguồn tích trữ này sẽ được cấp cho quá trình khử muối khi bức xạ mặt trời giảm hoặc không có vào ban đêm.
Trong quá trình chạy thử với quy mô và điều kiện tính toán điển hình cho thấy, công nghệ thẩm thấu ngược (RO) có chi phí rẻ hơn, điện năng tiêu thụ ít hơn công nghệ nén hơi (VC) và đây cũng là lựa chọn số 1 cho quy trình công nghệ sản xuất điện kết hợp lọc nước biển.
Có thể thấy, năng lượng mặt trời là nguồn phổ biến có thể sử dụng, đặc biệt ở những vùng có bức xạ tốt như miền Trung trở vào Nam là khu vực quanh năm nắng nóng. Việc xây dựng một nhà máy điện bằng năng lượng mặt trời sử dụng chảo thu hoặc pin mặt trời kết hợp lọc nước biển mang tính khả thi cao do giá thành hạ, công nghệ tin cậy, độ ổn định cao sẽ giải quyết được nhiều vấn đề, nâng cao chất lượng cuộc sống cho người dân trên các đảo.
(Theo Monre.gov.vn)
