Năng lượng gió có vai trò quan trọng trong việc giúp khử cacbon trong ngành năng lượng. Tuy nhiên, các tháp tuabin gió lại chủ yếu được chế tạo bằng vật liệu sử dụng nhiều carbon như thép. Một công ty đã tìm ra giải pháp thay thế "xanh hơn": xây dựng tháp tuabin từ gỗ.

Theo nhóm công nghiệp WindEurope, gần 2 tấn carbon dioxide được thải ra trên mỗi tấn thép được sản xuất, trong khi một tuabin gió hiện đại trên bờ "chứa khoảng 120 tấn thép/1 megawatt công suất".

Xây dựng tháp tuabin bằng gỗ làm cho ngành năng lượng trở nên xanh hơn

Bởi vậy, thay vì dùng thép để sản xuất tuabin gió, Công ty Modvion của Thụy Điển đã sử dụng gỗ dán nhiều lớp (LVL), được làm từ nhiều lớp gỗ dán lại với nhau bằng chất kết dính. Các tấm LVL được sản xuất thành các mô-đun, sau đó được vận chuyển và lắp ráp thành các trụ tại chỗ, trước khi được xếp chồng lên nhau và nối với nhau bằng keo để tạo thành một tháp.

Công ty Modvion cho biết, họ sử dụng gỗ vân sam Scandinavia có nguồn gốc từ các khu rừng phía Bắc được quản lý bền vững đã được tái trồng ở Thụy Điển. Một tháp tuabin thông thường sử dụng từ 300 đến 1.200 m3 gỗ.

Theo ông Otto Lundman, đồng sáng lập và Giám đốc điều hành của Modvion, việc sử dụng tháp gỗ giúp giảm hơn 25% lượng khí thải trong vòng đời của tuabin gió và 90% nếu bạn chỉ so sánh thành phần tháp của tuabin.

Một mô-đun tháp bằng gỗ đang được ghép lại với nhau.

Ông Lundman bổ sung, nếu bạn tính đến lượng carbon dioxide được cây hấp thụ khi chúng lớn lên thì các tháp bằng gỗ có thể được coi là nơi lưu trữ nhiều carbon hơn so với lượng chúng thải ra. 

Tuy nhiên, việc các trụ bằng gỗ có thể trung hòa carbon đang gây ra nhiều ý kiến trái chiều.

Tiến sĩ Abbas Kazemi Amiri, từ Trung tâm Kiểm soát và Năng lượng Gió tại Đại học Strathclyde, Glasgow ở Anh cho rằng, mặc dù gỗ có tiềm năng đáng kể nhưng vẫn còn nhiều điều chưa biết rằng cấu tạo gỗ nhiều lớp có thể vẫn là vấn đề đáng lo ngại.

"Không giống như thép, bê tông và vật liệu tổng hợp đã trải qua quá trình thử nghiệm cơ học rộng rãi trong nhiều thập kỷ, loại gỗ ép vẫn còn mới và thiếu thử nghiệm toàn diện. Tiến hành các thử nghiệm kỹ lưỡng trong tương lai sẽ rất quan trọng cho việc thương mại hóa rộng rãi các tháp bằng gỗ", ông Amiri cho biết.

Theo ông Amiri, các tính chất cơ học của gỗ có thể thay đổi theo điều kiện môi trường, có khả năng ảnh hưởng đến hoạt động của các tháp gỗ. Cần nghiên cứu thêm để giải quyết những điều không chắc chắn này.

Về quan điểm này, Giám đốc Lundman cũng nhận định việc thiếu nghiên cứu và hướng dẫn hiện có về việc sử dụng gỗ cho các công trình khổng lồ như tuabin gió là thách thức lớn nhất của công ty Modvion.

"Chúng tôi đang thiết kế các tháp tương ứng với tiêu chuẩn về năng lượng gió và xây dựng bằng gỗ. Nhưng trong tiêu chuẩn năng lượng gió, gỗ không thực sự được cân nhắc cho các tháp mà chủ yếu là thép và bê tông. Và trong các tiêu chuẩn xây dựng bằng gỗ, chúng không thực sự đề cập đến loại cấu trúc chịu tải động như máy phát điện gió. Do đó, chúng ta cần thu hẹp khoảng cách này và thực hiện thêm các thử nghiệm đối với tất cả các bộ phận khác nhau trong tháp để chứng minh trên thực tế cách các bộ phận này hoạt động trong vòng đời của tuabin", ông Lundman giải thích.

Lắp ráp các mô-đun tháp gỗ tại chỗ.

Theo công ty Modvion, các tháp gỗ được phủ một lớp sơn dày, không thấm nước và giống như các tháp thép, chúng có tuổi thọ từ 25 đến 30 năm.

Hiện tại, công ty Modvion đang trong giai đoạn thiết kế tuabin 6 MW đầu tiên và sẽ được lắp đặt vào năm tới. Đến năm 2027, công ty này đặt mục tiêu bắt đầu sản xuất thương mại tuabin tại một nhà máy mới.

Mặc dù công ty hiện chỉ tập trung vào thành phần tháp nhưng ông Lundman cho biết các cánh tuabin cũng có thể được làm bằng gỗ trong tương lai.

"Năng lượng gió là một trong những nguồn năng lượng tái tạo hấp dẫn nhất mà chúng ta có. Bởi tính hiệu quả hơn cả từ góc độ phát thải và chi phí, kiến trúc thiên về gỗ sẽ trở nên hấp dẫn hơn nữa trong thời gian tới", ông Lundman nhấn mạnh.

An Mai (Theo CNN)