Trên một hòn đảo xa xôi tên là Kumejima, thuộc tỉnh Okinawa, Nhật Bản, người ta đã lặng lẽ thử nghiệm một cách “rút điện” từ chính lòng đại dương trong hơn mười năm qua. Bên bờ biển, cạnh những con sóng và gió mặn, một đường ống trắng khổng lồ nằm khiêm tốn nhưng lại là “mạch máu” của cả hệ thống – nó dẫn nước biển lạnh từ độ sâu hơn 600 mét lên mặt đất.
Tại đây, các nhà khoa học của Đại học Saga đã hiện thực hóa một ý tưởng tưởng như chỉ có trong sách vở: tận dụng chênh lệch nhiệt độ khoảng 20 độ C giữa lớp nước bề mặt ấm và lớp nước sâu lạnh để phát điện, công nghệ được gọi là OTEC – chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương. Nước biển ấm không trực tiếp quay tuabin, mà làm nóng một chất lỏng có nhiệt độ sôi thấp (như amoniac), khiến nó bốc hơi, đẩy tuabin quay để tạo ra điện; sau đó nước biển lạnh lại làm ngưng tụ hơi đó trở về dạng lỏng, khép kín một vòng tuần hoàn không ngừng.
Từ phòng thí nghiệm đến nguồn điện nền
Nhà máy thử nghiệm trên đảo hiện chỉ tạo ra khoảng 100 kW điện, con số rất nhỏ so với các nhà máy điện truyền thống, nhưng điểm đặc biệt là nó đã vận hành ổn định hơn 10 năm. Đối với giáo sư Iikami Yasuyuki và các cộng sự ở Đại học Saga – những người đã theo đuổi nghiên cứu về năng lượng đại dương suốt gần nửa thế kỷ – đây là minh chứng sống động rằng OTEC có thể trở thành nguồn điện nền hoạt động 24/24, không phụ thuộc gió, nắng hay thời tiết.
Đảo Kumejima được chọn vì hội tụ điều kiện lý tưởng: vùng biển nhiệt đới với nước bề mặt ấm, và độ dốc đáy biển đủ lớn để tiếp cận được dòng nước sâu lạnh cách bờ không quá xa. Từ bước thử nghiệm, mục tiêu tiếp theo là xây dựng một nhà máy quy mô thương mại, trong đó một công ty vận tải biển đã bắt tay với trường đại học để thúc đẩy lộ trình này.
“Biến chi phí thành tài sản”: Nước lạnh và kinh tế địa phương
Vấn đề lớn nhất của OTEC hiện nay là chi phí cao: đầu tư đường ống nước sâu, thiết bị trao đổi nhiệt và vận hành không hề rẻ. Để giải bài toán đó, nhóm ở Kumejima đã nghĩ theo hướng khác: nếu nước biển sâu sau khi dùng để làm mát vẫn còn giá trị, tại sao không “tái sử dụng” nó như một tài nguyên kinh tế?
Nước sâu sau khi đi qua hệ thống OTEC trở nên mát nhưng ổn định, rất phù hợp cho nuôi trồng biển công nghệ cao. Ở Kumejima, nước này được đưa vào các bể nuôi “nho biển” – một loại rong biển ăn được – biến hòn đảo thành nơi sản xuất nho biển hàng đầu Okinawa. Không chỉ vậy, nước này còn được dùng cho nuôi hàu trên bờ, và một cơ sở mới đã được xây để nuôi các loại tảo biển dùng trong thực phẩm và y dược.
Nhờ chuỗi hoạt động phụ trợ này, hòn đảo tạo ra doanh thu khoảng 17 triệu USD mỗi năm và khoảng 140 việc làm, biến hệ thống OTEC thành “hạt nhân” cho một cụm kinh tế biển vừa sản xuất điện, vừa tạo sinh kế. Lợi ích kinh tế đó giúp bù đắp chi phí phát điện, khiến công nghệ này khả thi hơn trong thực tế, chứ không chỉ là một bài toán kỹ thuật.
Công nghệ từ Nhật ra thế giới
Thành công thử nghiệm ở Kumejima đã vượt khỏi phạm vi một hòn đảo Nhật Bản. Một nhà máy OTEC do Đại học Saga thiết kế đã đi vào vận hành tại Malaysia từ tháng 10 năm ngoái, chứng tỏ mô hình này có thể điều chỉnh để phù hợp với điều kiện các nước nhiệt đới khác.
Các quan chức từ quốc đảo Palau ở Thái Bình Dương cũng đã đến Kumejima tìm hiểu và đang lên kế hoạch xây dựng nhà máy OTEC của riêng họ, với kỳ vọng giải quyết tình trạng thiếu điện và phụ thuộc vào nhiên liệu nhập khẩu. Đối với giáo sư Iikami, mục tiêu không chỉ là cung cấp điện cho một đảo nhỏ của Nhật, mà là góp phần giải bài toán thiếu điện ở nhiều vùng biển và đảo trên thế giới, bằng một nguồn năng lượng sạch có thể vận hành bền vững trong nhiều thập niên.
Triển vọng nhân rộng ở Việt Nam
Từ câu chuyện của Kumejima, câu hỏi tự nhiên là: liệu Việt Nam có thể “kể lại” câu chuyện tương tự trên chính vùng biển của mình? Về mặt tự nhiên, dải ven biển miền Trung và một số khu vực ở Nam Bộ nằm trong vùng nhiệt đới, nơi nước mặt ấm quanh năm, trong khi thềm lục địa có những đoạn dốc tương đối lớn, có tiềm năng tiếp cận nước sâu lạnh ở cự ly không quá xa bờ – điều này gợi mở khả năng áp dụng OTEC ở quy mô thí điểm, nhất là gần các đảo hoặc bán đảo có địa hình thích hợp.
Tuy nhiên, để nhân rộng mô hình như Kumejima, Việt Nam cần cân nhắc một số yếu tố:
Hạ tầng và chi phí: Đầu tư đường ống nước sâu, thiết bị trao đổi nhiệt và hệ thống phát điện đòi hỏi vốn lớn ban đầu, trong khi giá điện hiện tại ở Việt Nam còn thấp, dễ khiến dự án khó cạnh tranh nếu chỉ tính riêng chi phí kWh điện.
Kinh tế biển tích hợp: Bài học quan trọng từ Kumejima là phải “bó chung” điện với các ngành khác – nuôi biển công nghệ cao, chế biến thực phẩm, dược liệu từ tảo, thậm chí du lịch trải nghiệm – để biến nước biển sâu sau OTEC thành đầu vào cho các hoạt động có giá trị gia tăng cao, qua đó chia sẻ chi phí hạ tầng.
Địa điểm ưu tiên: Các đảo như Phú Quý, Lý Sơn, Côn Đảo hoặc một số khu vực ven bờ miền Trung có thể là ứng viên để nghiên cứu sơ bộ, vì vừa có nhu cầu đảm bảo an ninh năng lượng cục bộ, vừa có tiềm năng phát triển kinh tế biển đa ngành.
Nếu coi Kumejima là một câu chuyện “khởi đầu” thì Việt Nam hoàn toàn có thể viết tiếp bằng cách bắt đầu với một dự án thí điểm quy mô nhỏ, gắn với một khu nuôi trồng biển giá trị cao và chương trình nghiên cứu dài hạn về OTEC. Qua thời gian, khi công nghệ rẻ hơn và chuỗi giá trị biển phát triển, những “hòn đảo điện từ biển” kiểu Kumejima có thể xuất hiện dọc ven biển Việt Nam, đóng góp vào an ninh năng lượng và chiến lược kinh tế biển xanh.
Ts. Phạm Đình Bá
https://www.baoquocdan.org/2025/12/ke-chuyen-ien-nuoc-bien-o-nhat-va-goi-y.html ngày 10/12/2025
Nguồn: Japan’s power-from-seawater project attracts global attention.
https://www.youtube.com/watch?v=_oWw0Jsd6F8&t=62s
Be the first to comment