"Bọt khí" cứu hồ thủy điện

Nhà máy thủy điện High Rock nằm trên hồ Tuckertown.

Nhìn từ hai bên bờ, hồ Tuckertown ở Bắc Carolina hiện ra như một ốc đảo ngoại ô hoàn hảo. Chỉ cách thị trấn Charlotte một đoạn ngắn, hồ này nằm trong danh sách những điểm câu cá hàng đầu của Mỹ. Nhưng điểm câu cá này có nguy cơ chẳng thể tồn tại vì những đám tảo đen khổng lồ hình thành sau hàng chục năm đang làm giảm lượng khí ôxy, đe dọa sự sống của các loài cá trong hồ.

Hang trăm năm trước, một công ty đã tạo ra hồ này khi xây một chuỗi đập và đặt các máy phát điện dọc sông Yadkin để sản xuất điện giúp phát triển kinh tế địa phương. Một trăm năm sau, những con đập này đóng góp thêm vào kinh tế địa phương bằng cách cứu các loài cá trong hồ.

Năm 2016, khi công ty Cube Hydro Partners mua nhà máy thủy điện này và thay 3 tuabin mới, Giám đốc điều hành Kristina Johnson đã tìm tới GE. Cô biết, GE đã dành nhiều năm để phát triển một loại tuabin thủy điện có khả năng sản xuất khí ôxy hiệu quả.

Sông suối đưa ôxy vào nước nhờ các thác nước, các khu vực nước chảy xiết. tua bin của GE cũng học cách này. Tua bin lấy không khí ở nơi có áp suất thấp và hòa vào nước trước khi nước chảy qua cánh quạt tua bin.

Hầu hết các tua bin sản xuất khí ôxy sẽ hòa oxy vào nước ở phía sau của cánh quạt vì vậy bọt khí trong nước sẽ to hơn. David Scott, kỹ sư thủy lợi của GE Renewable Energy, giải thích lý do họ hòa oxy vào nước ở phía trước cánh quạt: “Các bọt khí nhỏ được bơm vào bằng hệ thống thông gió có diện tích bề mặt rộng hơn so với tỷ lệ thể tích. Các bọt khí chứa ô xy trong đó sẽ phân bổ đều hơn trong một đơn vị nước và có thể vượt qua chướng ngại vật tốt hơn. Kết quả là chúng ta có thêm khí ôxy cho cá và các loài thủy sinh vật ở hạ lưu”.

Các tua bin hút không khí rồi hòa vào nước ở mặt trước của cánh quạt. Ảnh: GE Reneable Energy

Khi Johnson đến gặp GE để thảo luận việc thay tua bin, cô nhận ra rằng đã tới lúc sử dụng công nghệ mới. GE và Cube Hydro đã ký thỏa thuận cung cấp 3 tua bin tạo khí mới cho nhà máy High Rock nằm trên hồ Tuckertown trong tháng 6/2017. Tua bin đầu tiên sẽ được chuyển tới vào mùa thu năm 2018 và nó không chỉ sản xuất điện mà còn bổ sung 5 miligram khí ôxy vào mỗi lít nước chảy qua đập, duy trì không khí trong lành và hệ sinh thái của hồ.

Cube Hydro sở hữu và điều hành 19 nhà máy thủy điện ở Mỹ. GE hy vọng việc nâng cấp này sẽ cho thấy công nghệ tạo khí có thể giúp các nhà máy thủy điện đóng góp thêm vào việc bảo vệ môi trường.

NGUỒN GE/BRUCEWATSON