Na Uy: Nuôi cá bằng nguồn năng lượng xanh

Biến đổi khí hậu đang ảnh hưởng đến nuôi trồng thủy sản trên toàn thế giới, do đó nhiều quốc gia, trong đó có Na Uy đã tìm đến mô hình sản xuất thân thiện môi trường thông qua các nguồn năng lượng tái tạo từ gió và năng lượng mặt trời

Mô hình nuôi cá trong tương lai. Ảnh: Ole Andre Haug, UiS

Tốn kém năng lượng

Helleik L.Syse, nghiên cứu sinh tại trường Đại học Stavanger, Na Uy đã quan sát quá trình sử dụng  năng lượng tại trại nuôi thủy sản Teissholmen ngoài khơi Stavanger và phát hiện năng lượng tái tạo từ gió và mặt trời có thể cắt giảm 50% khí thải CO2 và đồng thời tăng lợi nhuận 16%.

Trang trại Teissholmen có quy mô vừa và nhỏ, vận hành bằng năng lượng từ các máy phát điện chạy bằng dầu diesel và thải ra lượng CO2 tương đương 70 chiếc xe hơi. Quy trình cho cá ăn mới tốn kém nhiều năng lượng nhất vì phải vận chuyển hàng tấn thức ăn ép viên thông qua các ống nén khí ra tận các lồng nuôi cá ngoài khơi.

Khi tới khảo sát thực tế các trại nuôi thủy sản trên biển tại Na Uy, Syse nhận thấy một thực trạng, các trại nuôi đang tiêu tốn quá nhiều nguồn năng lượng. Điều này thôi thúc Syse tìm giải pháp để các trại nuôi thu lợi nhuận cao hơn từ các giải pháp năng lượng tái tạo. Từ dữ liệu của trại nuôi cá và thông tin chi phí do CEO của Gwind cung cấp, Syse đã áp dụng công cụ tính toán năng lượng để phân tích. “Lợi thế của những công cụ tính toán này là có thể kiểm tra hàng triệu tổ hợp để tìm ra được hệ hống năng lượng tối ưu cho mỗi trại nuôi thủy sản riêng biệt”, Syse cho biết. Qua nghiên cứu thực tế, Syse tìm ra 3 hệ thống cung cấp điện năng cho trại nuôi cá gồm hệ thống thuần diesel, hệ thống chuyển đổi năng lượng tự nhiên thành nhiên liệu động cơ và hệ thống sử dụng 100% năng lượng tái tạo.

Theo Syse, hệ thống diesel đang được sử dụng hiện nay có nhược điểm tốn kém chi phí và xả thải tương đối lớn. Một trại nuôi cá điển hình thải 120.000 kg khí CO2/năm, chưa kể đến nhiều loại khí thải khác và các hạt bồ hóng hình cầu. Gần 500 trại nuôi cá tại Na Uy đang chạy máy phát điện diesel khiến con số thống kê lượng khí thải nhân lên gấp bội.

Giải pháp tương lai

Syse nghiên cứu các giải pháp năng lượng tái tạo cho các trại nuôi cá   Ảnh: Flavie Gohin 

“Trong tương lai, các trại thủy sản sẽ được đặt trên biển và cần sử dụng nhiều năng lượng hơn. Việc kết nối các trại nuôi này với hệ thống điện lưới ở đất liền sẽ trở thành một thách thức lớn. Do đó, nuôi thủy sản sẽ phải đối mặt với các tiêu chuẩn khắt khe hơn về khí thải CO2”, Giáo sư Siri Kalvig tại Đại học Stavanger thông tin. Theo đó, muốn duy trì sự tồn tại bền vững và phát triển xa hơn, chắc chắn ngành thủy sản phải tính đến giải pháp sử dụng năng lượng tái tạo cho các hệ thống nuôi hoạt động độc lập, tự chủ được nguồn năng lượng ngay cả khi trên biển.

Năng lượng tái tạo chắc chắn sẽ là giải pháp giúp người nuôi thủy sản tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, hệ thống 100% nguồn năng lượng tái tạo không mang lại lợi nhuận như kỳ vọng. Syse đã quan sát nhiều nguồn năng lượng tiềm năng được đánh giá gồm năng lượng sóng, năng lượng thủy triều, gió và mặt trời để đánh giá hiệu quả của các hệ thống năng lượng tái tạo khác nhau. Theo đó, khi kết hợp turbin gió, các tấm quang năng (PV panel) và ắc quy sẽ tạo một giải pháp năng lượng hiệu quả nhất cho các trại nuôi thủy sản. Để một trại nuôi vận hành bằng 100% nguồn năng lượng tái tạo, đòi hỏi phải dư thừa turbine gió, tấm quang năng và ắc quy để đạt được sự vận hành liên tục. Và điều gì sẽ xảy ra khi trời yên gió lặng và mưa bão hoặc ít ánh sáng? Do đó, nếu từ bỏ hoàn toàn hệ thống máy phát điện diesel, thì chi phí sản xuất sẽ bị đội lên rất cao.

Hệ thống chuyển đổi năng lượng tự nhiên thành nhiên liệu động cơ mới là tối ưu. Hệ thống này đã cung cấp điện năng với chi phí thấp nhất nhờ sự kết hợp giữa năng lượng mặt trời, gió và nguồn ắc quy với một máy phát điện diesel hỗ trợ. Nếu chúng ta sử dụng năng lượng tái tạo với sự hỗ trợ của máy phát điện diesel thì sẽ không cần phải dư thừa turbine gió và tấm quang năng. Từ đó, chi phí vận hành trại nuôi sẽ thấp hơn và lượng CO2 cũng giảm đáng kể.

>> Ngày nay, khoảng một nửa các trại nuôi thủy sản dọc bờ biển Na Uy vẫn phải phụ thuộc vào máy phát điện diesel để sản xuất điện năng cần thiết. Số trại nuôi còn lại được kết nối với điện lưới qua cáp trên biển.