Nhật Bản vừa trở thành quốc gia thứ hai trên thế giới khởi công nhà máy năng lượng thẩm thấu quy mô thương mại, một thắng lợi lớn cho hình thức sản xuất năng lượng sạch ít được biết đến, lần đầu tiên được khởi công tại Đan Mạch. Mặc dù năng lượng thẩm thấu còn non trẻ và phạm vi thử nghiệm còn hạn chế, nhưng nó có tiềm năng rất lớn – Diễn đàn Kinh tế Thế giới gần đây đã vinh danh hệ thống điện thẩm thấu là một trong 10 công nghệ mới nổi đáng chú ý nhất năm 2025.

Hình thức sản xuất năng lượng không carbon này sử dụng hiện tượng thẩm thấu giữa nước ngọt và nước mặn để tạo ra điện. Nói cách khác, nó hoạt động bằng cách di chuyển nước từ dung dịch ít đậm đặc hơn sang dung dịch đậm đặc hơn qua một màng bán thấm. "Khi nước ngọt và nước biển gặp nhau, một gradient độ mặn tự nhiên được tạo ra, thúc đẩy các ion di chuyển từ phía mặn hơn sang phía ít mặn hơn để đạt được trạng thái cân bằng", một bài viết trên Earth.org giải thích một cách dễ hiểu. "Sự chuyển động của nước và các ion tạo ra chênh lệch áp suất có thể được khai thác để sản xuất điện."

Kết quả là một hình thức sản xuất năng lượng hoàn toàn sạch và không phát thải carbon, hoạt động 24 giờ một ngày, bảy ngày một tuần, 365 ngày một năm. Điều này rất quan trọng đối với an ninh năng lượng, vì phần lớn công suất năng lượng sạch, cụ thể là gió và mặt trời, đều không ổn định. Điều này có nghĩa là năng lượng thẩm thấu có thể là một nguồn năng lượng sạch thay thế tuyệt vời xét về góc độ an ninh năng lượng.

Đan Mạch đã đưa dự án điện thẩm thấu quy mô thương mại lớn đầu tiên trên thế giới đi vào hoạt động năm 2023. Tháng này, Nhật Bản cũng đã tiếp bước với một nhà máy hoàn toàn mới ở Fukuoka. Nhà máy bắt đầu hoạt động vào ngày 5 tháng 8 và sẽ sản xuất 880.000 kilowatt giờ mỗi năm. Nhà máy được phát triển song song với một nhà máy khử muối tại địa phương. Việc sử dụng nước siêu mặn còn sót lại từ quá trình khử muối rất phù hợp với mô hình thẩm thấu bằng cách tăng hiệu suất đồng thời giảm thiểu chất thải. "Những gradient mạnh hơn đó làm tăng hiệu suất và tạo điều kiện cho việc sản xuất thẩm thấu trong các hệ thống hiện có thay vì trong phòng thí nghiệm", New Atlas đưa tin.

"Tôi cảm thấy vô cùng xúc động khi chúng tôi có thể đưa công nghệ này vào ứng dụng thực tế. Tôi hy vọng nó sẽ không chỉ lan rộng ở Nhật Bản mà còn trên toàn thế giới", Akihiko Tanioka, giáo sư danh dự tại Viện Khoa học Tokyo, chia sẻ với Kyodo News.

Các mô hình năng lượng thẩm thấu quy mô thí điểm đã được phát triển ở các quốc gia khác trên thế giới, bao gồm Na Uy, Pháp và Hàn Quốc. Các quốc gia ven biển khác có thể sẽ sớm làm theo khi Đan Mạch và Nhật Bản chứng minh được tính hữu ích của các nhà máy của riêng họ. Những người ủng hộ tin rằng lợi ích của lĩnh vực mới mẻ này sẽ tự chứng minh được giá trị của nó.

“Năng lượng thẩm thấu sạch, hoàn toàn tự nhiên, có sẵn 24/7 ở tất cả các vùng ven biển, có thể được bật lên gần như ngay lập tức và điều chỉnh rất dễ dàng”, Nicolas Heuzé, đồng sáng lập công ty năng lượng thẩm thấu Sweetch Energy, phát biểu tại Diễn đàn Kinh tế Thế giới.

Nếu và khi năng lượng thẩm thấu cất cánh, tiềm năng sản xuất của nó sẽ rất lớn. Gần 30.000 TWh năng lượng thẩm thấu được giải phóng tự nhiên từ các vùng châu thổ và cửa sông mỗi năm – chỉ cần được khai thác. Quỹ Tương lai Dubai tính toán rằng các hệ thống thẩm thấu cuối cùng có thể sản xuất khoảng 5.177 terawatt-giờ (TWh) mỗi năm – tương đương gần một phần năm nhu cầu điện toàn cầu.

Tuy nhiên, việc mở rộng quy mô công nghệ có thể gặp khó khăn do hiệu suất năng lượng thấp. Mặc dù nhà máy điện Nhật Bản đạt được sản lượng điện tương đối cao nhờ nguồn nước muối cô đặc lấy từ nhà máy khử muối liên kết, nhưng các mô hình ở những nơi khác không nhất thiết có thể đạt được mức hiệu suất tương tự. Nhưng ở những nơi công nghệ này có ý nghĩa, tiềm năng là rất lớn.

“Trên toàn cầu, đặc biệt là ở các khu vực giàu muối như Úc và Trung Đông, nơi khả năng tiếp cận nước lợ hoặc nước biển vượt trội hơn khả năng tiếp cận nước ngọt, các hệ thống điện này có tiềm năng rất lớn cho sản xuất năng lượng cơ bản và nước sạch”, Tiến sĩ Katherine Daniell, Giám đốc Trường Điều khiển học thuộc Đại học Quốc gia Úc, được Diễn đàn Kinh tế Thế giới trích dẫn.

Nguồn tin: xangdau.net