Hải Quân Mỹ thử nghiệm hệ thống tự sinh năng lượng trên biển

Ngoài khơi, những thiết bị giám sát hàng hải thường phải dựa vào máy phát điện chạy bằng dầu diesel để duy trì hoạt động liên tục trong điều kiện xa bờ. Cách vận hành này tiêu tốn nhiều nhiên liệu, đồng thời buộc lực lượng quản lý phải tổ chức bảo trì định kỳ, một nhiệm vụ không đơn giản giữa môi trường biển khắc nghiệt. Vì vậy, Hải quân Mỹ đang thử nghiệm PowerBuoy, hệ thống có khả năng tự tạo điện từ chuyển động của sóng để cung cấp năng lượng cho các thiết bị hàng hải. PowerBuoy được Công ty Ocean Power Technologies, gọi tắt là OPT, thiết kế và sản xuất nhằm khai thác nguồn năng lượng sẵn có ngay trên mặt biển. Hệ thống được thử nghiệm dưới sự kiểm soát của Lực lượng viễn chinh Hải quân Mỹ, viết tắt là LEAP, trong khuôn khổ chương trình an ninh ven biển và giám sát hàng hải. Mục tiêu chính là tạo ra nguồn điện sạch, ổn định hơn cho radar, thiết bị thông tin liên lạc cùng những hệ thống theo dõi hoạt động ngoài khơi. Nguyên lý của PowerBuoy dựa trên chuyển động lên xuống tự nhiên do sóng biển tạo ra trong suốt quá trình vận hành. Khi mặt nước dâng lên hoặc hạ xuống, các piston nằm dưới nước cũng chuyển động theo, từ đó kích hoạt máy phát điện gắn trong hệ thống. Điện năng tạo thành có thể được sử dụng trực tiếp cho thiết bị hàng hải, giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu diesel vận chuyển từ đất liền. Thiết kế này đặc biệt hữu ích tại những khu vực cần giám sát liên tục nhưng nằm xa cảng, bến biển hoặc các cơ sở cung cấp điện thông thường. PowerBuoy được trang bị mạng lưới radar cùng công nghệ thông tin liên lạc hiện đại, do Viện Đại học Hàng hải Rutger hợp tác với Coastal Sciences phát triển. Nhờ sự kết hợp đó, thiết bị không chỉ tạo điện mà còn hỗ trợ thu thập, truyền tải thông tin về các hoạt động đang diễn ra trên biển. Hệ thống hướng tới nhiệm vụ theo dõi vùng nước gần bờ biển, các bến cảng và khu vực bãi biển, nơi hoạt động tàu thuyền thường diễn ra dày đặc. Nguồn điện do PowerBuoy cung cấp có thể vận hành những thiết bị phát hiện, nhận dạng và giám sát tàu thuyền trong phạm vi cần thiết. Khi được triển khai đúng vị trí, hệ thống có thể trở thành một điểm quan sát tự chủ, giảm nhu cầu đưa nhân lực hoặc phương tiện tiếp tế ra biển thường xuyên. Một ưu điểm khác nằm ở khả năng lưu trữ năng lượng để duy trì hoạt động trong những khoảng thời gian sóng yếu hoặc tạm thời không có sóng. Cơ chế này giúp các thiết bị kết nối tiếp tục làm việc, thay vì lập tức dừng lại khi điều kiện tự nhiên không còn thuận lợi. Nhờ vậy, PowerBuoy có thể hỗ trợ hoạt động giám sát dài hạn, dù hiệu quả thực tế vẫn phụ thuộc vào môi trường biển và yêu cầu của từng nhiệm vụ. Theo thông tin từ bài gốc, hệ thống được thiết kế để không cần bảo dưỡng trong thời gian ba năm, một khoảng thời gian đáng chú ý đối với thiết bị hoạt động ngoài khơi. Khả năng này có thể giảm số chuyến tàu phục vụ kiểm tra, hạn chế chi phí hậu cần và giảm rủi ro cho nhân sự làm việc trên biển. Đồng thời, việc khai thác năng lượng từ sóng mở ra hướng tiếp cận mới cho các hệ thống hàng hải cần nguồn điện lâu dài nhưng khó tiếp cận mạng lưới trên đất liền. Việc Hải quân Mỹ đưa PowerBuoy vào thử nghiệm cho thấy năng lượng sóng đang được xem xét như một giải pháp thực tế trong lĩnh vực an ninh ven biển. Nếu đáp ứng tốt yêu cầu về độ tin cậy, hệ thống có thể hỗ trợ radar, liên lạc và giám sát tàu thuyền tại nhiều vị trí ngoài khơi. PowerBuoy chưa thay thế toàn bộ các nguồn điện truyền thống, nhưng đánh dấu bước thử nghiệm đáng chú ý trong nỗ lực biến chuyển động của biển thành năng lượng hữu ích.