Brazil vừa cho ra mắt một loại động cơ được mô tả là động cơ đầu tiên trên thế giới được thiết kế để hoạt động gần như hoàn toàn bằng ethanol cho việc phát điện nhiệt quy mô lớn. Dự án này có thể mở ra một hướng đi mới để sử dụng một trong những nhiên liệu sinh học dồi dào nhất của đất nước này ngoài lĩnh vực giao thông vận tải.

Trang Interesting đưa tin, sự kiện quan trọng này được đánh dấu tại nhà máy điện Suape II ở Pernambuco. Công ty năng lượng Suape Energia và công ty công nghệ Phần Lan Wärtsilä đã hoàn thành giai đoạn triển khai Dự án Ethanol và đang chuẩn bị cho thử nghiệm vận hành trong điều kiện thực tế. Sáng kiến này nhằm mục đích chứng minh liệu ethanol có thể được sử dụng làm nhiên liệu khả thi cho việc sản xuất điện có thể điều chỉnh được, đồng thời giúp giảm lượng khí thải từ ngành điện hay không.

Mặc dù ethanol đã được sử dụng rộng rãi trong ô tô và xe tải trong nhiều thập kỷ, đặc biệt là ở Brazil, nhưng nó hiếm khi được sử dụng làm nhiên liệu chính cho sản xuất điện quy mô lớn. Những người ủng hộ dự án tin rằng điều đó có thể thay đổi nếu công nghệ này chứng minh được tính cạnh tranh về mặt kỹ thuật và kinh tế.

Chuyển hóa mía thành điện năng

Theo Suape Energia và Wärtsilä, dự án sử dụng động cơ Wärtsilä 32M đã được cải tiến, có khả năng hoạt động bằng ethanol chủ yếu được sản xuất từ mía đường Brazil. Quá trình thử nghiệm sẽ bao gồm hàng nghìn giờ hoạt động trong những năm tới, cung cấp dữ liệu về hiệu suất, độ tin cậy, khí thải và hiệu quả kinh tế.

Brazil có vị trí địa lý độc đáo để thử nghiệm ý tưởng này. Quốc gia này là nhà sản xuất và tiêu thụ ethanol từ mía đường lớn nhất thế giới và đã dành hàng thập kỷ để xây dựng cơ sở hạ tầng cho sản xuất, lưu trữ và vận chuyển ethanol. Tuy nhiên, phần lớn nhiên liệu này theo truyền thống được tiêu thụ trong lĩnh vực giao thông vận tải.

“Brazil là quốc gia hàng đầu thế giới về sản xuất ethanol, nhưng tiềm năng sử dụng nó trong sản xuất điện năng cho đến nay vẫn bị bỏ qua,” Giám đốc kỹ thuật của Suape Energia, José Faustino Cândido, cho biết trong một bình luận được Wärtsilä công bố trước đó.

Các nhà phát triển dự án hy vọng sẽ chứng minh rằng ethanol có thể cung cấp nguồn điện có thể điều chỉnh được, tức là điện năng có thể được tạo ra theo yêu cầu, trong bối cảnh nhiều quốc gia đang tìm cách bổ sung cho các nguồn năng lượng tái tạo không ổn định như năng lượng gió và năng lượng mặt trời.

Tại sao năng lượng ethanol lại thu hút sự chú ý?

Một trong những thách thức lớn nhất mà lưới điện hiện đại phải đối mặt là cân bằng giữa độ tin cậy và việc giảm phát thải carbon. Tấm pin mặt trời chỉ tạo ra điện khi có ánh nắng mặt trời, trong khi tua bin gió lại phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Hệ thống lưu trữ pin có thể giúp khắc phục một số thiếu sót, nhưng việc lưu trữ năng lượng trong thời gian dài vẫn còn đắt đỏ ở nhiều thị trường.

Điều này đã khiến các công ty điện lực và các nhà hoạch định chính sách nghiên cứu các loại nhiên liệu carbon thấp có thể được lưu trữ và sử dụng bất cứ khi nào nhu cầu điện tăng cao. Theo kịch bản Phát thải ròng bằng không của Cơ quan Năng lượng Quốc tế , sản lượng điện sinh học toàn cầu dự kiến sẽ tăng đáng kể vào năm 2030 khi các quốc gia tìm kiếm thêm các công cụ để giảm phát thải trong khi vẫn duy trì độ tin cậy của lưới điện. 

Thumbnails-Wartisla-and-Suape

Wärtsilä lập luận rằng nhiên liệu sinh học như ethanol có thể giúp đáp ứng vai trò đó vì chúng dễ vận chuyển, dễ bảo quản và tương thích với các công nghệ phát điện dựa trên động cơ hiện có.

Công ty cũng lưu ý rằng ethanol mang lại lợi thế tiềm năng ở các quốc gia như Brazil, nơi đã có sẵn cơ sở hạ tầng sản xuất quy mô lớn và chuỗi cung ứng được thiết lập tốt.

Một trường hợp thí điểm cho quá trình chuyển đổi năng lượng của Brazil

Dự án hiện bước vào giai đoạn quan trọng nhất: chứng minh tính khả thi của công nghệ bên ngoài phòng thí nghiệm. Theo Suape Energia, trọng tâm sẽ chuyển sang việc xác thực hiệu suất phát điện, chứng minh tính khả thi về kinh tế và xác định liệu ethanol có thể trở thành một lựa chọn thiết thực cho các hệ thống điện trong tương lai hay không.

Các bên tham gia trong ngành cũng nhận thấy những tác động rộng hơn đối với ngành mía đường của Brazil. Nếu việc sản xuất điện từ ethanol trở nên khả thi về mặt thương mại, nó có thể tạo ra một thị trường bổ sung cho một trong những sản phẩm nông nghiệp quan trọng nhất của đất nước, đồng thời tăng cường an ninh năng lượng trong nước.

Việc ethanol cuối cùng có trở thành nhiên liệu chính để phát điện hay không vẫn còn chưa chắc chắn. Tuy nhiên, dự án Pernambuco đại diện cho một trong những nỗ lực đầy tham vọng nhất nhằm đưa ethanol vượt ra khỏi lĩnh vực giao thông vận tải và tiến vào lĩnh vực điện lực.