Tại sao các nguồn năng lượng sạch lại chưa được sử dụng rộng rãi trên thế giới
|
Cập nhật vào: Thứ năm - 14/04/2022 06:03 Cỡ chữ Show
Từ rất lâu trước đây, nhân loại đã biết dùng các loại nhiên liệu hóa thạch như than, khí thiên nhiên, xăng, dầu… để làm chất đốt, cung cấp năng lượng phục vụ cho nhu cầu cuộc sống. Tuy nhiên các nhiên liệu hóa thạch là tài nguyên không tái tạo bởi mẹ thiên nhiên đã mất hàng nghìn năm để tạo ra chúng, và với lượng tiêu thụ ngày một tăng lên của con người, thứ nhiên liệu này đang ngày một cạn kiệt. Thêm vào đó việc đốt các nhiên liệu hóa thạch này cũng tạo ra các chất gây ô nhiễm không khí như oxide nitơ, dioxide lưu huỳnh, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, các kim loại nặng, các loại acid hủy hoại môi trường sống, các chất phóng xạ nguy hiểm… Đồng thời trong quá trình khai thác, xử lý chúng cũng gây ra những tác động tiêu cực đến hệ sinh thái, môi trường sống của con người và động vật trên Trái đất.  Vì thế xu thế chung của các nước trên thế giới hiện nay là nghiên cứu, phát triển và sử dụng các loại năng lượng tái tạo được tạo ra từ các nguồn liên tục, có thể coi là vô hạn, như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thủy triều, thủy điện, năng lượng nhiệt điện… Các nguồn năng lượng mới này đang dần thay thế các nguồn nhiên liệu truyền thống trong các lĩnh vực quan trọng, với những ưu điểm nổi bật như thân thiện với môi trường, dồi dào vô tận, giảm thiểu biến đổi khí hậu và mang lại lợi ích về phương diện kinh tế. 1. Năng lượng mặt trời Khi công nghệ và kỹ thuật phát triển thì việc ứng dụng năng lượng mặt trời để sản xuất ra điện ngày càng trở lên dễ dàng hơn. Điện mặt trời còn gọi là quang điện hay quang năng là biến đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng nhờ tấm pin mặt trời. Các tấm pin mặt trời ghép lại với nhau thành các module. Ánh nắng mặt trời chiếu vào các module chuyển thành điện năng trực tiếp. Do các hạt photon đập vào electron làm tăng năng lượng electron. Electron di chuyển nhanh đến mức tạo thành dòng điện một chiều. Ngoài việc tạo ra điện, năng lượng mặt trời còn được dùng để sấy khô các sản phẩm nông nghiệp, chế tạo đèn năng lượng mặt trời, hệ thống sưởi ấm, làm mát, thông gió, máy nước nóng. Thậm chí thay thế xăng đầu, trở thành nguồn nhiên liệu cho các phương tiện như ô tô, máy bay… 2. Năng lượng gió Gió là dạng năng lượng đến từ tự nhiên, nó được sinh ra nhờ sự di chuyển của không khí trong bầu khí quyển. Đây là dạng năng lượng gián tiếp của năng lượng mặt trời. Tua bin gió là thiết bị trung gian giúp chuyển hóa năng lượng gió thành điện năng. Với cấu tạo là ba cánh quạt để đón gió, những tuabin gió này thường được đặt ở những khu vực rộng lớn, cách xa khu dân cư như ngoài biển, hải đảo, các cánh đồng. Cánh quạt càng lớn thì sản lượng điện được sinh ra càng nhiều. Năng lượng gió giúp làm giảm khí thải nhà kính, bảo vệ môi trường, tránh tình trạng nhiễu xạ điện từ trường. Ở Việt Nam cũng có những cánh đồng quạt gió như: Cánh đồng quạt gió ở Bạc Liêu với 62 cột tháp và tuabin đều được đặt trên biển, cánh đồng quạt gió ở Tuy Phong - Bình Thuận với 60 tuabin và cánh đồng quạt gió trên đảo Phú Quý - Bình thuận với 3 cây quạt gió với chiều cao 60m. 3. Thủy điện Việt Nam là nước có tiềm năng lớn về thủy điện, do địa thế sở hữu nhiều sông ngòi lớn nhỏ trên khắp lãnh thổ và khí hậu nhiệt đới, nóng ẩm nhiều mưa, giúp cho chúng ta có nguồn tài nguyên thủy năng dồi dào. Theo nghiên cứu đánh giá, Việt Nam có thể khai thác được nguồn công suất thủy điện vào khoảng 25.000 – 26.000 MW, tương ứng với khoảng 90 -100 tỷ kWh điện năng. Trên thực tế, tiềm năng về công suất thủy điện có thể khai thác còn nhiều hơn với ước tính từ 30.000 MW đến 38.000 MW. Với đặc điểm là không tiêu thụ lượng nước mà nó đã dùng để phát điện, mà xả lại nguồn nước quan trọng này để sử dụng vào những mục đích khác, nên việc phát triển thủy điện sẽ góp phần mang lại nhiều lợi ích như thúc đẩy kinh tế, bảo tồn các hệ sinh thái, là nguồn cung ứng linh hoạt bởi khả năng điều chỉnh công suất, cung cấp một nguồn năng lượng sạch góp phần vào phát triển bền vững, giảm phát thải. 4. Năng lượng sinh học Năng lượng sinh học là một dạng năng lượng tái tạo được hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc động, thực vật (mỡ động vật, dầu dừa…), ngũ cốc (lúa mỳ, đậu tương…), chất thải trong nông nghiệp (rơm rạ, phân…), sản phẩm thải trong nông nghiệp (mùn cửa, gỗ thải…). Việt Nam vốn là một nước nông nghiệp nên có nhiều điều kiện thuận lợi về nguyên liệu để phát triển năng lượng sinh học. Ngày nay đã có rất nhiều nghiên cứu liên quan được ứng dụng trong cuộc sống như: Điều chế diesel từ mỡ cá tra và cá basa, hay sử dụng đậu tương, dầu dừa, dầu phế thải để điều chế nhiên liệu… 5. Năng lượng địa nhiệt Năng lượng địa nhiệt là nguồn năng lượng có sẵn trong lòng đất, tập trung ở khoảng vài km dưới bề mặt Trái đất, phần trên cùng của vỏ Trái đất. Cùng với sự tăng nhiệt độ khi đi sâu vào vỏ Trái đất, nguồn nhiệt lượng liên tục từ lòng đất này được ước đoán tương đương với khoảng năng lượng 42 triệu MW. Và lòng đất thì vẫn tiếp tục nóng hằng tỷ năm nữa, đảm bảo một nguồn nhiệt năng gần như vô tận. Chính vì vậy địa nhiệt được liệt vào dạng năng lượng tái tạo. Vì địa nhiệt không phụ thuộc vào các yếu tố khí hậu như năng lượng mặt trời, gió hay thủy triều, chi phí vận hành tiết kiệm nên có công suất cao, sạch và bền vững. Chúng dùng để sưởi ấm các tòa nhà vào mùa đông, và làm mát vào mùa hè, hoặc chuyển hóa thành điện năng. Việt Nam tuy có tiềm năng địa nhiệt đáng kể nhưng vẫn chỉ ứng dụng trong việc làm du lịch, chữa bệnh và đóng chai nước khoáng. 6. Năng lượng biển Năng lượng biển bao gồm năng lượng sóng, năng lượng thủy triều, năng lượng tạo ra từ sự khác biệt nhiệt độ, và năng lượng tạo ra từ sự khác biệt độ mặn đã góp phần đa dạng hóa nguồn năng lượng tái tạo và đang được đánh giá là một bộ phận quan trọng trong nền kinh tế biển xanh trên thế giới. Việt Nam sở hữu đường bờ biển 3.000 km có tiềm năng rất lớn để phát triển năng lượng biển, tuy nhiên đây vẫn là nguồn năng lượng bị bỏ ngỏ chưa được đầu tư và khai thác đúng mức. Năng lượng tái tạo đã và đang được khai thác, sử dụng rộng rãi, trên nhiều địa hình khu vực khác nhau với nguồn cung cấp phong phú, đa dạng vô tận, ít gây tác động đến môi trường tự nhiên. Việt Nam sở hữu vị trí địa lý với đường bờ biển dài, và khí hậu nhiệt đới gió mùa đặc trưng cùng nền kinh tế nông nghiệp chủ đạo giúp cho chúng ta có được nguồn năng lượng tái tạo dồi dào để khai thác, nhưng điều này đang là một thách thức lớn, đối với các nhà hoạch định chính sách phát triển năng lượng Việt Nam trong tương lai gần, nếu muốn tận dụng nguồn năng lượng đó. Triệu Cẩm Tú (NASATI), tổng hợp, 3/2022 1. Năng lượng tái tạo là gì?Năng lượng tái tạo hay (năng lượng sạch hoàn toàn) trái ngược với nhiên liệu hóa thạch. Chúng được tạo ra từ các nguồn hình thành liên tục, có thể coi là vô hạn như gió, mưa, ánh sáng mặt trời, sóng biển, thủy triều,… Tuy còn khá mới nhưng đây lại là nguồn năng lượng mang đến những chuyển biến tích cực trong tương lai. Năng lượng sạch hoàn toàn đang nhanh chóng lan rộng ở cả quy mô lớn và nhỏ, dần thay thế cho các nguồn nhiên liệu truyền thống trong 4 lĩnh vực quan trọng: nhiên liệu động cơ, làm mát, phát điện và hệ thống điện độc lập nông thôn. 2. Ưu và nhược điểm của năng lượng tái tạoƯu điểm: - Là nguồn năng lượng sạch, ít gây ô nhiễm nên rất thân thiện với môi trường; - Không lo cạn kiệt; - Nhiều ứng dụng hữu ích, điển hình là tiết kiệm điện năng cho các hộ gia đình, nhà máy, xí nghiệp,... Nhược điểm: - Chi phí đầu tư ban đầu khá tốn kém bởi phải xây dựng hệ thống trang thiết bị hiện đại và tiên tiến; - Do có nguồn gốc từ thiên nhiên nên năng lượng tái tạo có tính ổn định thấp và thường chịu tác động từ các tác nhân gây ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động; 3. Các loại năng lượng tái tạo trên thế giới3.1. Năng lượng gióNgày nay, các tuabin gió thường có quy mô lớn với công suất từ khoảng 600 kW đến 9 MW. Đây là thiết bị giúp tạo ra một lượng tương đối lớn nhờ vào sức gió thổi. Khi tốc độ gió tăng, sản lượng điện cũng tăng lên đạt công suất tối đa cho tuabin. Những khu vực có gió mạnh liên tục là nơi lý tưởng cho các trang trại điện gió. Thông thường, số giờ đầy tải của tuabin gió có thể thay đổi từ 16% đến 57% hàng năm và sẽ cao hơn ở các vị trí ngoài khơi. 3.2. Năng lượng mặt trờiCó nhiều cách khai thác năng lượng mặt trời nhờ sử dụng những công nghệ hiện đại như: sưởi ấm, năng lượng mặt trời tập trung (CSP), kiến trúc năng lượng mặt trời, quang điện, quang điện bộ tập trung (CPV) và quang hợp nhân tạo. Ngày nay, con người còn sử dụng nguồn năng lượng tái tạo này theo nhiều cách khác nhau như tạo ra điện cung cấp cho thiết bị điện, làm nước nóng,… để phục vụ nhu cầu trong cuộc sống. 3.3. Thủy điệnThủy điện là nguồn năng lượng sạch hoàn toàn đang được ứng dụng nhiều ở hầu hết các quốc gia. Thủy điện hoạt động dựa vào sức nước trong các dòng nước có tốc độ nhanh để thiết lập tuabin máy phát điện. Hiện nay, hầu hết các quốc gia trên thế giới đều xây dựng hệ thống các nhà máy thủy điện, đập thủy điện. Tuy nhiên, những công trình này không được xem là năng lượng tái tạo. Lý do là vì thủy điện cũng như các con đập này làm giảm dòng chảy tự nhiên và chuyển hướng dòng chảy. Bên cạnh đó, thủy điện và đập thủy điện còn tác động đến con người cũng như quần thể sinh vật sinh sống trong khu vực đó. Các nhà máy thủy điện nhỏ sẽ được quản lý cẩn thận hơn để không gây ra các tác động đến môi trường. 3.4. Năng lượng sinh họcNăng lượng sinh học (hay còn gọi là năng lượng sinh khối) có nguồn gốc từ động vật, cây trồng. Nguồn năng lượng tái tạo này có thể được sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp nhờ vào quá trình đốt cháy để tạo ra nhiệt. Gần đây, các nhà khoa học chỉ ra rằng đốt sinh khối có nguồn gốc từ thực vật tạo ra lượng khí CO2 cao, gây nên những ảnh hưởng tiêu cực đối với môi trường. Vì vậy, sinh khối đang dần không được coi là một nguồn năng lượng sạch hoàn toàn. 3.5. Năng lượng địa nhiệtNăng lượng địa nhiệt của Trái Đất sinh ra từ sự hình thành của ban đầu hành tinh và sự phân rã phóng xạ của khoáng chất. Ở một số khu vực có độ dốc địa nhiệt đủ cao sẽ khai thác được và tạo ra điện. Tuy nhiên, công nghệ để khai thác năng lượng địa nhiệt vẫn bị giới hạn ở một vài nơi. Ngoài ra, vấn đề kỹ thuật cũng làm hạn chế tiện ích của loại năng lượng này. 3.6. Năng lượng chất thải rắnNgày nay, chuyển hóa chất thải rắn thành năng lượng là biện pháp tái chế rác thải hữu cơ hiệu quả. Hoạt động này không chỉ xử lý rác thải thành điện năng mà còn giảm phát thải khí nhà kính. Nhiều quốc gia đã giải quyết hiệu quả vấn đề rác thải, đặc biệt là chuyển hóa thành nguyên liệu thô cho các hoạt động công nghiệp. Có thể kể đến như: các quốc gia khu vực Bắc Âu, Singapore, Nhật Bản, Mỹ, Đức,... Ở các nước đang phát triển, số lượng và mật độ rác đô thị còn tăng cao hơn các nước phát triển. Tuy nhiên, việc xử lý rác thải lại gặp nhiều hạn chế hơn do thiếu vốn đầu tư và công nghệ. 3.7. Năng lượng thủy triềuThủy triều là dạng năng lượng sạch hoàn toàn, được sử dụng để tạo ra điện nhờ vào sự chuyển đổi năng lượng. Nguồn năng lượng này mức chi phí đầu tư khá tốn kém. Hơn nữa, chỉ thực hiện được ở những nơi có vận tốc dòng chảy lớn hoặc thuỷ triều đủ cao. Năng lượng tái tạo từ thủy triều tồn tại một số nhược điểm đang được các nhà khoa học tìm ra cách giải quyết trong cuộc khủng hoảng năng lượng sắp tới. Vì vậy, năng lượng từ thủy triều cũng chưa thực sự được sử dụng rộng rãi. 3.8. Nhiên liệu hydrogen và pin nhiên liệu hydroNgoài ra, hydrogen còn được sử dụng trong pin nhiên liệu hydro, cung cấp năng lượng cho động cơ điện tương tự như pin lưu trữ điện. Các loại xe chạy bằng hơi nước đều được ứng dụng từ loại năng lượng này. Khi sử dụng nhiên liệu đốt hydrogen, ô nhiễm trong thành phố được giảm một cách đáng kể. Đây sẽ là giải pháp hữu hiệu nhằm ngăn chặn tình trạng ô nhiễm môi trường trong tương lai. 4. Thực trạng năng lượng tái tạo ở Việt NamNăng lượng tái tạo không gây ô nhiễm môi trường, giúp giảm thiểu hiệu ứng nhà kính. Vì vậy, theo Bộ Công thương, xét đến năm 2030 sẽ đặt mục tiêu và định hướng phát triển năng lượng sạch hoàn toàn. Đến nay, Việt Nam đã thực hiện thành công nhiều dự án năng lượng mặt trời ở các tỉnh phía Trung và phía Nam. Hầu hết các dự án đều mang lại nhiều lợi ích như: giảm tiền điện hàng tháng, tạo công ăn việc làm cho một số lao động, tăng thêm giá trị sản xuất công nghiệp, tăng phần thuế VAT cho ngân sách của địa phương. Ngoài năng lượng mặt trời, Việt Nam cũng có nhiều tiềm năng để phát triển năng lượng gió khi sở hữu đường bờ biển dài 3.200km và tốc độ gió ở Biển Đông hàng năm là 6m/s. Tuy nhiên, do tồn tại nhiều rào cản về pháp lý, kỹ thuật, kinh phí,... phát triển điện gió đang có những bước tiến khá chậm. 5. VinFast ứng dụng năng lượng tái tạo trong sản xuất xe điệnCó quá nhiều nguyên nhân dẫn đến ô nhiễm không khí ngày càng nghiêm trọng hơn. Chính vì vậy, việc tận dụng năng lượng sạch hoàn toàn là biện pháp hữu hiệu đối với ngành ô tô Việt Nam. VinFast đi đầu trong lĩnh vực sản xuất ô tô điện dựa trên nền tảng năng lượng sạch. Trong đó, VinFast VF e34 sở hữu những ưu điểm vượt trội của điện khí hóa ô tô, bắt kịp những xu hướng của ngành công nghiệp xe hơi toàn cầu. Đặc biệt, VF e34 hạn chế tối đa hiện tượng phát thải ra môi trường, giảm tải ô nhiễm hiệu quả nhờ ứng dụng pin lithium-ion và những tính năng lọc khí vượt trội. Với mục tiêu cung cấp nguồn năng lượng tốt cho xe ô tô điện, đảm bảo khả năng tái sinh và tích trữ năng lượng hiệu quả trên xe ô tô, VinFast cũng đang gấp rút triển khai hệ thống trạm sạc trên 63 tỉnh thành. Ngoài ra, khách hàng thuê pin ưu việt từ VinFast sẽ tiết kiệm được chi phí vận hành, chủ động hơn trong việc cung cấp năng lượng, có thể trao đổi pin, sạc khi sở hữu xe. Đặc biệt, VinFast còn đảm bảo “xanh hóa” toàn diện ngành công nghiệp xe hơi. Chiến lược này được xây dựng nhằm đảm bảo hạn chế lượng khí thải lớn ra môi trường mỗi ngày. VinFast đang dần hiện thực hóa tầm nhìn trở thành hãng xe điện thông minh toàn cầu, giảm thiểu thải khí, góp phần xây dựng ngành năng lượng tái tạo nói chung. Trải nghiệm những tính năng ưu việt trên xe điện tại Việt Nam bằng cách đặt cọc VinFast VF e34 và xe máy điện! Tham khảo thêm: Tại sao xe điện lại được các nhà môi trường đánh giá cao? |
