Chưa từng có trên thế giới: Dùng tre thay thép dựng nhà máy điện 100 kW giữa biển, chịu được nước mặn và tia UV

Nền tảng này có tên Jilin-2, được triển khai tại một cơ sở trình diễn ngoài khơi thành phố Yên Đài, tỉnh Sơn Đông. Theo nhà sản xuất Yantai CIMC Raffles Ocean Technology Group, đây là nền tảng quang điện nổi 100 kW sử dụng kết cấu tre đầu tiên trên thế giới.

Điện tạo ra từ Jilin-2 sẽ được cung cấp cho một dự án tích hợp sản xuất hydro, amoniac và methanol. Đây cũng là một phần trong nỗ lực kết hợp nhiều dạng năng lượng sạch trên cùng một hệ thống ngoài khơi.

Khác với các trang trại điện mặt trời nổi thông thường sử dụng kết cấu thép, nhựa mật độ cao và hệ thống phao, Jilin-2 dùng các ống composite từ tre làm bộ phận chịu lực và tạo sức nổi.

Theo CIMC Raffles, giải pháp này có thể giảm đáng kể tác động tới môi trường biển so với những kết cấu truyền thống sử dụng thép hoặc polyethylene mật độ cao (HDPE).

Jilin-2 là phiên bản nâng cấp từ Jilin-1, nguyên mẫu công suất 10 kW được phát triển từ năm 2023. Như vậy, chỉ sau khoảng ba năm, công suất thử nghiệm đã được nâng lên gấp 10 lần.

Dự án do Viện Nghiên cứu Kỹ thuật Ngoài khơi CIMC, China Forestry Group Corporation và Đại học Lâm nghiệp Bắc Kinh phối hợp phát triển.

Điểm đáng chú ý nằm ở hệ thống ống "tre biển". Đây là loại ống composite gỗ - tre gia cường bằng sợi do Đại học Lâm nghiệp Bắc Kinh phát triển, vừa tạo lực nổi vừa đảm nhiệm chức năng chịu tải cho toàn bộ hệ thống pin mặt trời.

Tre nhẹ, có độ bền và khả năng chịu lực tương đối cao nhưng đưa vật liệu này ra biển là một thách thức khác. Độ ẩm cao, nước mặn, ăn mòn, tia cực tím và tác động liên tục của sóng có thể nhanh chóng làm suy giảm những vật liệu không được xử lý phù hợp.

Giáo sư Qi Chusheng thuộc Đại học Lâm nghiệp Bắc Kinh cho biết vật liệu gỗ và tre sử dụng trong dự án đã được biến tính để tăng khả năng chống độ ẩm cao, ăn mòn, hơi muối và tia cực tím.

Qua quá trình xử lý, nguồn nguyên liệu tái tạo vốn quen thuộc trong xây dựng truyền thống được biến thành vật liệu kỹ thuật có độ bền và giá trị cao hơn. Mục tiêu xa hơn là thay thế một phần những vật liệu tiêu tốn nhiều năng lượng trong quá trình sản xuất.

Đây cũng là lý do tre được quan tâm. Loài thực vật thân gỗ này phát triển rất nhanh, phổ biến tại châu Á, châu Phi, Trung và Nam Mỹ. Tre có trọng lượng thấp, linh hoạt nhưng vẫn có khả năng chịu lực tốt, từ lâu đã được sử dụng trong nhiều loại công trình.

Năm 2023, Trung Quốc đưa ra kế hoạch thúc đẩy sáng kiến "dùng tre thay nhựa". Chủ trương này tiếp tục được đưa vào kế hoạch bảo tồn rừng và đồng cỏ mới nhất công bố hồi tháng 7.

Jilin-2 vẫn là một dự án trình diễn và câu hỏi quan trọng nhất hiện nay là tuổi thọ thực tế của kết cấu tre khi hoạt động lâu dài trên biển.

Các kỹ sư sẽ liên tục theo dõi hệ thống ống composite để đánh giá độ bền, khả năng thích ứng với môi trường biển và hiện tượng mỏi vật liệu. Kết quả thu được có thể cung cấp dữ liệu cho việc ứng dụng vật liệu gỗ - tre tại các nhà máy điện ngoài khơi, "đảo năng lượng" và trang trại biển trong tương lai.

CIMC Raffles cho biết bước tiếp theo là phát triển một dự án sử dụng tre có công suất ở cấp megawatt, tức là ít nhất lớn gấp 10 lần hệ thống 100 kW hiện nay. Doanh nghiệp cũng muốn thúc đẩy vật liệu hàng hải xanh này ra thị trường quốc tế.

Tiềm năng của công nghệ trở nên đáng chú ý khi điện mặt trời ngoài khơi đang được triển khai với quy mô ngày càng lớn. Dọc bờ biển Trung Quốc, nhiều dự án quang điện đang được xây dựng nhằm hỗ trợ mục tiêu đạt đỉnh phát thải carbon trước năm 2030 và trung hòa carbon vào năm 2060.

Riêng ngoài khơi Đông Dinh, cũng thuộc tỉnh Sơn Đông, một dự án điện mặt trời ngoài khơi công suất 1 GW đã hòa lưới từ tháng 12 và được CHN Energy giới thiệu là lớn nhất thế giới.

Theo SCMP