Bơm nhiệt lớn nhất thế giới

Helsinki, thủ đô của Phần Lan, đang xây dựng bơm nhiệt lớn nhất thế giới để sưởi ấm cho 30.000 hộ gia đình trong mùa đông, đồng thời giảm khí thải chứa carbon. Bơm nhiệt này có thể hoạt động ở điều kiện thấp tới -20 độ C trong khi chỉ dùng nguồn năng lượng tái tạo, Interesting Engineering hôm 30/8 đưa tin.

Sưởi toàn khu vực là cơ chế được triển khai phổ biến để tối đa hóa hiệu suất năng lượng. Nhà chức trách sẽ tập trung hóa sản xuất nhiệt và phân phối tới từng gia đình cùng hộ kinh doanh thông qua mạng lưới đường ống dưới lòng đất. Cách tiếp cận như vậy đang được sử dụng ở nhiều thành phố trên khắp thế giới nhưng thường phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch để sản xuất nhiệt.

Theo báo cáo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế, một nửa năng lượng của Phần Lan dùng để sưởi ấm và làm mát đến từ sinh khối. Trong khi Helsinki hướng tới không thải khí chứa carbon vào cuối thập kỷ, chính quyền thành phố đang nâng cấp hệ thống sưởi trung tâm để chuyển sang tiêu thụ lượng lớn năng lượng từ nguồn tái tạo sạch hơn.

"Helsinki đặt mục tiêu tham vọng là không thải khí chứa carbon vào năm 2030 và chuyển đổi hệ thống sưởi đóng vai trò chủ chốt giúp đạt mục tiêu đó", Juhani Aaltonen, phó chủ tịch đầu tư năng lượng xanh ở Helen Oy, công ty năng lượng Phần Lan vận hành hệ thống sưởi, cho biết.

Khác với lò sưởi hay điều hòa nhiệt độ hoạt động tốt trong một mùa, bơm nhiệt tiết kiệm năng lượng hơn và có thể vận hành trong mọi thời tiết. Bơm nhiệt hoạt động dựa trên nguyên tắc đơn giản là truyền nhiệt từ nơi mát mẻ tới nơi ấm áp, khiến nơi mát mẻ trở nên mát hơn và nơi ấm áp trở nên ấm hơn. Hệ thống đạt được điều đó thông qua sử dụng điện để nâng nhiệt lượng ở nhiệt độ thấp lên mức cao hơn có thể sử dụng được. Trong khi hầu hết bơm nhiệt sử dụng khí gas có hại cho môi trường, cơ sở ở Helsinki sẽ sử dụng carbon dioxide như chất làm lạnh.

Theo MAN Energy, nhà sản xuất bơm nhiệt, CO2 có thể giúp cung cấp nhiệt lượng nóng tới 90 độ C trong khi hoạt động ở nhiệt độ -20 độ C. Công suất sản xuất nhiệt lượng nằm trong khoảng 20 - 33 MW, tùy theo nhiệt độ không khí, biến cơ sở thành máy bơm nhiệt lớn nhất thế giới. Cơ cấu trên cũng rất độc đáo do dùng một máy nén motor không dầu. Máy nén sử dụng motor tốc độ cao và ổ trục chủ động, cho phép hoạt động mà không cần hệ thống khí chèn hoặc hệ thống dầu.

Điện dùng cho bơm nhiệt được lấy từ nguồn năng lượng tái tạo như điện gió và điện mặt trời, giúp chuyển nhu cầu sưởi ấm từ dựa vào nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng xanh. Bơm nhiệt với các nồi hơi 50 MW sẽ cung cấp 200 GWh năng lượng nhiệt cho 30.000 hộ gia đình Helsinki hàng năm, giúp giảm 26.000 tấn khí CO2. Bơm nhiệt dự kiến bắt đầu hoạt động vào năm 2026 - 2027, mang lại sự ổn định về giá cho khách hàng bởi quá trình sản xuất có thể điều chỉnh dễ dàng.

An Khang (Theo Interesting Engineering)