Bảo tồn, tiết kiệm năng lượng

Energy conservation

Monday, August 22, 2005

Để có thêm năng lượng từ những ống khói nóng



Hai nhà sáng chế đã đi gần đến một kỹ thuật đơn giản có thể thu nhận năng lượng từ nhiệt thải. Một hệ thống được thiết kế để thu nhiệt thải từ các ống khói công nghiệp và chuyển nhiệt đó thành điện có thể tăng đáng kể hiệu quả của các dây chuyển sản xuất, giảm mạnh sự phát thải cacbon. Một hệ thống như vậy cũng có thể làm giảm lượng chất ô nhiễm độc hại phát thải vào không khí.

Chìa khoá để tăng hiệu quả của hệ thống thu gom nhiệt là việc sử dụng hơi propan thay cho hơi nước để chạy tuabin và vận hành máy phát điện. Bằng cách đó có thể làm cho các thiết bị đó chạy được bằng nhiệt thải nhiệt độ thấp.

Khi sử dụng hơi nước để chạy máy phát điện thì phải nâng áp suất và tăng nhiệt độ lên khoảng 650oC. Thấp hơn 450oC, quá trình không thể hoạt động có hiệu quả, vì khi đó áp suất hơi nước giảm quá thấp. Điều đó có nghĩa là nguồn nhiệt trong khí thải ở nhiệt độ thấp hơn 450oC không thể sử dụng để phát điện và như vậy sẽ bị mất mát vào không khí. Đó là một trong những lý do tại sao hiệu suất chung của các trạm phát điện bằng nhiên liệu hoá thạch chỉ vào khoảng 35%. Nhiều quá trình công nghiệp khác, như các nhà máy hoá chất và nhà máy lọc dầu cũng để thất thoát nhiệt thải.

Không giống như nước propan có những tính chất rất thích hợp cho việc phát điện ở những nhiệt độ thấp hơn. Sau khi nâng áp suất để hoá lỏng propan thì nhiệt độ sôi thấp của propan lỏng làm cho nó có thể bay hơi ở những nhiệt độ thấp hơn nhiều so với nước. Tuy nhiên, propan này vẫn mang nhiều nhiệt hữu ích sau khi đi qua tuabin và nhiệt vẫn bị thải ra và với sự tăng hiệu quả nhỏ thường không đáng quan tâm đầu tư.Thế nhưng ngày nay, hai nhà sáng chế gồm Daniel Stinger, một kỹ sư về tuabin và Farouk Mian, một kỹ sư về dầu mỏ, đã phát triển một phương pháp đơn giản đến ngạc nhiên để thu gom gần như toàn bộ nhiệt thải. Họ tính toán rằng, một tuabin thứ hai chạy bằng nhiệt thải từ tuabin thứ nhất có thể bắt giữ gần như toàn bộ năng lượng dư thừa. Nhiệt thải từ tuabin thứ nhất được dùng làm bay hơi và nâng thêm áp suất propan để chạy tuabin thứ hai. Lúc đó, khí thải thoát ra sẽ ở nhiệt độ tương đối thấp, khoảng 55oC.

Hai nhà sáng chế đã thành lập một công ty, gọi là Công ty Wow Energy ở Texas để cấp phép công nghệ cho công nghiệp, một khi bằng sáng chế được chấp nhận bản quyền.

Công nghệ của Wow sẽ cho phép ngành công nghiệp sử dụng được những nguồn nhiệt thấp hơn 450oC, bao gồm hầu hết các nguồn nhiệt thải công nghệ. Những tính toán của Công ty này cho thấy rằng, những trạm điện sử dụng các tuabin kép có thể nâng cao hiệu quả từ 35% lên mức tiềm năng hơn 60%. Các hãng BP và Chevron Texaco đã tuyên bố rằng họ quan tâm chấp nhận hệ thống thu gom nhiệt thải vào các nhà máy công nghiệp của họ.

Kỹ sư Stinger xác định ngay cả nếu như chỉ 20% nhiệt thải công nghiệp được chuyển thành điện theo phương pháp nói trên, thì chỉ riêng nước Mỹ cũng có thể cấp thêm hơn 200 GW (109 wat), đáp ứng 20% nhu cầu về điện của cả nước này. Phương pháp này cũng sản xuất điện với cùng giá thành như điện từ các tuabin thông thường. Ngoài ra còn phải thấy, nhiều điện hơn từ cùng lượng nhiên liệu có nghĩa là có ít hơn C02 phát thải vào môi trường.

Nhiều kỹ sư khác cho rằng, sơ đồ của Công ty Wow rất khả thi và có thể mở ra viễn cảnh về khả năng thu gom những nguồn nhiệt chất lượng thấp mà hiện nay chưa tìm được giải pháp khai thác. Hơn nữa, khí ống khói phát ra theo hệ thống tuabin kép ở nhiệt độ khoảng 55oC nên nhiều chất phương pháp xy nhiễm đang phát thải vào môi trường hiện nay, như thuỷ ngân oxit và cađimi oxit có thể ngưng tụ bên trong ống khói và từ đó có thể loại bỏ bằng xử lý hoá học một cách an toàn.

(Nguồn: CNHC)