Cuộc chạy đua thay thế nhiên liệu hóa thạch bằng các giải pháp năng lượng sạch đang thúc đẩy nhiều phát minh sáng tạo và sự hỗ trợ tài chính. 

Sự quan tâm ngày một tăng hiện được dành cho những lĩnh vực xuất hiện từ lâu, như năng lượng hạt nhân, pin và nhiên liệu sinh học.

Bên cạnh đó, một số công nghệ ít được nghe đến nhưng có thể lọt vào "mắt xanh" nhà đầu tư tương lai, theo nhận định của ông Eric Toone, Giám đốc kỹ thuật của Quỹ đầu tư BEV (được các tỉ phú Jeff Bezos, Bill Gates và Jack Ma tài trợ để phát triển công nghệ năng lượng sạch).

Hawaii là một trong những nơi đang được nghiên cứu về chuyển đổi năng lượng nhiệt từ đại dương. Ảnh: Greekwire

Sản xuất điện từ hải lưu

Hiện có nhiều liên doanh khai thác điện từ sóng biển nhưng còn một loại năng lượng từ đại dương to lớn khác đã được ông Toone đề xuất, đó là năng lượng từ hải lưu.

Ông nhận định năng lượng tiềm năng trong các dòng hải lưu có thể lên tới 5 TW (terawatt), gấp khoảng 5 lần công suất phát điện cho toàn nước Mỹ

"Chỉ riêng dòng hải lưu Gulf Stream ở Đại Tây Dương đã chứa nhiều năng lượng hơn 21.000 thác Niagara và có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn 50 lần so với tất cả con sông trên thế giới" – ông Toone phát biểu tại Hội nghị về năng lượng đột phá ở TP Seattle - Mỹ hồi tháng 10-2022.

Ông Eric Toone phát biểu tại Hội nghị về năng lượng đột phá ở TP Seattle ngày 19-10-2022. Ảnh: Breakthrough Energy

Chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương

Đại dương có nhiệt độ khác nhau hoặc chênh lệch nhiệt khi ở các độ sâu khác nhau. Nước ấm hơn ở bề mặt và lạnh hơn ở sâu dưới đáy đại dương. 

Đặc biệt ở các vùng nhiệt đới, có thể khai thác sự chênh lệch nhiệt độ đó để tạo ra điện. Tiềm năng để chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương thành điện là một con số khổng lồ lên tới 7 TW.

Năng lượng oxit sắt

Đã có nhiều nỗ lực thúc đẩy sản xuất năng lượng địa nhiệt. Tại Iceland, đây hiện là nguồn năng lượng hàng đầu. Ngoài năng lượng địa nhiệt, lõi Trái đất còn có nguồn năng lượng tiềm tàng khác, như oxit sắt được tìm thấy trong các khoáng chất. Sắt có thể được sử dụng trong các phản ứng hóa học oxy hóa khử với khả năng thu năng lượng rất lớn trong quá trình phản ứng.

Nghiên cứu khoa học lưu ý rằng quá trình thu năng lượng từ oxit sắt "sẽ đòi hỏi nỗ lực phát triển các công nghệ mới và chắc chắn sẽ rất tốn kém".

Khai khoáng sinh học

Các công nghệ khai khoáng để sử dụng cho pin và các thiết bị tích trữ năng lượng khác hiện đặt ra một số thách thức đối với vấn đề bảo vệ môi trường.

Khai khoáng sinh học là chiến lược khai thác những vật liệu này theo cách thân thiện với môi trường hơn.

Khai khoáng sinh học sử dụng các vi sinh vật (vi khuẩn) để chiết xuất và cô đặc kim loại từ quặng đá hoặc chất thải mỏ. Khai khoáng sinh học cũng có thể được áp dụng cho các môi trường khác, như đất và đại dương.

Thu nước từ khí quyển

Hành tinh của chúng ta đang trong tình cảnh thiếu nước ngọt và tình trạng này trở nên tồi tệ hơn theo thời gian. Khử muối trong nước mặn là một giải pháp, song nó rất tốn kém và chỉ có thể thực hiện được khi ở gần nguồn nước.

Ông Toone cho biết bầu khí quyển chứa lượng nước nhiều gấp 7 lần so với toàn bộ lượng nước trên bề mặt Trái đất.

"Khai thác nước ngọt từ khí quyển rất tốn kém nhưng ở nhiều vùng địa lý, nó có thể là giải pháp thay thế tốt nhất. Chúng ta cần những cách tiếp cận mới về khai thác nước trong khí quyển để có thể tạo ra nhiều nước với chi phí thấp" – ông Toone nhấn mạnh.