Trích khí metan từ đập thủy điện

Các nhà khoa học Brazil cho rằng một lượng lớn khí thải gây hiệu ứng nhà kính có thể được kiềm chế bằng cách thu giữ và đốt cháy khí metan thoát ra từ các đập thủy điện qui mô lớn.

Viện Nghiên cứu không gian quốc gia Brazil (INPE) đang phát triển thiết bị ngăn khí thải gây hiệu ứng nhà kính thâm nhập vào bầu khí quyển. Theo đó, khí metan sẽ được trích xuất từ nước hồ thủy điện để bổ sung vào nguồn năng lượng được tạo ra từ hệ thống tua-bin phát điện. Ước tính, khi áp dụng trên toàn cầu, công nghệ này có thể hạn chế đáng kể lượng khí thải có hại cho môi trường, đồng thời giúp giảm áp lực xây mới các đập thủy điện ở những khu vực nhạy cảm như lưu vực sông Amazon.

Do thải ra nhiều khí metan nên đập thủy điện được xem là một trong những tác nhân góp phần gia tăng quá trình biến đổi khí hậu. (Ảnh: EESC)

Các nhà bảo vệ môi trường cho rằng tại những vùng nhiệt đới của Brazil - nơi hệ thống đập thủy điện cung ứng hơn 90% nhu cầu điện của cả nước, một số hồ chứa nước giải phóng lượng khí metan nhiều đến mức, tỷ trọng góp phần gây biến đổi khí hậu của chúng cao hơn lượng khí thải mà nhà máy điện vận hành bằng nhiên liệu hóa thạch tạo ra.

Khí metan được sinh ra chủ yếu do vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện ít hoặc không có ôxy, chẳng hạn dưới đáy ao và hồ thủy điện. Do hệ thống ống dẫn nước cho các tua-bin thủy điện thường được đặt sâu dưới đáy hồ, dưới điều kiện áp suất cao, khí metan trong nước dễ dàng thoát ra bên ngoài.

“Hiện tượng này cũng giống như khi khui chai sô-đa. Phần lớn khí metan hòa tan trong bọt nước thoát ra không khí. Đây là chính là nguyên nhân những đập thủy điện lớn ở miền nhiệt đới gây tổn hại cho môi trường”, chuyên gia Fernando Ramos, phụ trách dự án của INPE giải thích.

Theo ước tính của INPE, các đập thủy điện lớn có thể tạo ra lượng khí metan hàng năm trên toàn cầu tương đương khoảng 800 triệu tấn khí cácbon điôxít (CO₂). Đó là chưa nói tác động của khí metan không tỷ lệ với khối lượng thực tế bởi loại khí này gây hiệu ứng nhà kính mạnh hơn gấp 20 lần so với CO₂. Các nhà nghiên cứu INPE cho rằng với công nghệ tương đối đơn giản, khí metan - phụ phẩm không mong muốn của quá trình sản xuất thủy điện - có thể được chuyển thành nguồn điện năng sạch, có thể tái sinh.

Giai đoạn đầu của dự án INPE là ngăn nguồn nước dồi dào khí metan dưới lòng hồ thủy điện chảy trực tiếp vào hệ thống tua-bin, nhằm hạn chế hiệu ứng “mở nắp chai sô-đa”. Để hút khí metan, một thiết bị nổi sẽ bơm nước sâu dưới hồ lên hệ thống cánh quạt khép kín trên mặt nước. Quá trình này sẽ tạo ra những giọt nước nhỏ giải phóng khí metan hòa tan. Khí metan thu được sẽ được truyền dẫn đến nhà máy xử lý để sản xuất điện. Ngoài việc tạo ra khí CO₂, quá trình thu và đốt cháy metan đòi hỏi tiêu hao rất nhiều năng lượng. Tuy nhiên, INPE cho rằng sẽ dùng chính năng lượng thủy điện vào ban đêm khi nhu cầu sử dụng ở mức thấp. Công nghệ này dự kiến sẽ được triển khai thử nghiệm vào cuối năm nay.

TUYẾT HỒNG