Phát điện từ thuỷ động là gì?

Chúng ta biết rằng, nhà máy thuỷ điện lợi dụng sức mạnh của dòng nước, đẩy tuabin của máy phát điện sinh ra điện; trong nhà máy nhiệt điện, thông qua việc đốt nhiên liệu mà chuyển nước trong nồi hơi thành hơi nước, rồi lợi dụng sức mạnh của hơi nước, kéo máy phát điện sinh ra điện. Máy phát điện quy ước đều lợi dụng chuyển động quay của cuộn dây tương đối so với từ trường, hai phía của nó không ngừng cắt đường lực từ, trong cuộn dây sẽ sinh ra dòng điện cảm ứng. Còn máy phát điện từ thuỷ động là cách dùng chất lưu mang điện (chất khí ion hoá hoặc kim loại lỏng) phun vào trong từ trường với tốc độ cực cao, lợi dụng tác động sinh ra của từ trường đối với chất lưu mang điện, qua đó mà phát ra điện.

Chúng ta hãy làm quen với chất lưu mang điện trong phát điện từ thuỷ động trước đã. Chúng hình thành thông qua đốt nóng nhiên liệu, khí trơ, hơi kim loại kiềm. Ở nhiệt độ cao vài nghìn độ Celsius, chuyển động của nguyên tử và electron trong các chất này đều rất mãnh liệt. Có một số electron thậm chí có thể thoát khỏi sự ràng buộc của hạt nhân nguyên tử. Kết cục là những chất ấy biến thành hỗn hợp của electron tự do, ion mất electron và hạt nhân nguyên tử. Đó tức là plasma. Phun plasma với tốc độ siêu âm vào trong một đường ống đặt trong một từ trường mạnh. Những hạt cao tốc mang điện tích dương và âm trong plasma, chịu tác động của lực Lorentz trong từ trường, lần lượt lệch về hai cực. Thế là có một điện áp sinh ra giữa hai cực. Dùng dây dẫn nối điện áp đó vào trong mạch điện là có thể sử dụng được.

Cái hay nhất của phương pháp phát điện này là có thể nâng cao hiệu suất phát điện lên rất nhiều. Theo cách phát điện bằng sức nóng thông thường, trong số năng lượng phải phóng ra do đốt cháy nhiên liệu, chỉ có 20% được biến thành điện năng. Vả lại, người ta tính ra về mặt lí thuyết, hiệu suất của phát điện bằng nhiệt năng cao đến 40% là đã tới giới hạn cuối cùng rồi. Còn phát điện từ thuỷ động có thể dùng khí thải phun ra từ trong đường ống của phương pháp phát điện này để chạy một máy phát điện tuabin khác, hình thành một tổ hợp phát điện. Hiệu suất của loại này có thể đạt tới 50%. Nếu giải quyết tốt một số vấn đề về kĩ thuật thì hiệu quả phát điện còn có hi vọng được nâng cao thêm một bước, tới trên 60%.

Một ưu điểm khác của cách phát điện này là ít sinh ra ô nhiễm môi trường. Trong khí thải sinh ra khi đốt cháy nhiên liệu trong nhà máy nhiệt điện có chứa một lượng lớn lưu huỳnh đioxit. Đó là một nguyên nhân quan trọng gây nên ô nhiễm không khí. Lợi dụng sự phát điện từ thuỷ động chẳng những làm cho nhiên liệu cháy đầy đủ hơn ở nhiệt độ cao, một số nguyên liệu phụ gia mà nó sử dụng còn có thể hoá hợp với lưu huỳnh, sinh ra kali sunfat và được thu hồi sử dụng. Điều đó tránh cho việc thải trực tiếp lưu huỳnh vào trong không khí, gây ra ô nhiễm môi trường.

Khi dùng cách phát điện từ thuỷ động, chỉ cần gia tăng tốc độ phun của chất lưu mang điện, gia tăng cường độ từ trường, là có thể nâng cao công suất của máy phát điện. Người ta sử dụng nhiên liệu năng lượng cao, lại phối hợp thêm bộ phận khởi động tốc độ cao thì có thể đưa công suất máy phát điện lên tới 10 triệu kW, đủ để thoả mãn trường hợp cần đến điện lực công suất lớn. Hiện nay, Trung Quốc, Mĩ, Ấn Độ, Ôxtrâylia và Cộng đồng các quốc gia Châu Âu v.v. đều đang tích cực nghiên cứu về mặt này.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Hỏi đáp & Tư vấn © 2013 Hỏi đáp tư vấn