Nhiên liệu tái sinh - Renewable energy - Sáu nguồn năng lượng vô tận?

Category: Phiếm luận Published: 29 November 2009
Hits: 7104

Nhân đọc bài về "Sáu nguồn năng lượng vô tận?", xin giới thiệu với các bạn 1 số thông tin thêm. Xét về mặt chuyển hoá năng lượng vật chất thành điện năng có thể tóm lược 1 số dạng chính như sau:

  1. Năng lượng nhiệt điện: chuyển hoá nhiệt thành hơi nước làm quay tuốc bin sinh điện. Năng lượng nhiệt có được từ các nguồn vật chất hoá thạch như than, nhiên liệu phóng xạ (điện nguyên tử).
  2. Năng lượng mặt trời (Solar energy)
  3. Năng lượng gió (Wind energy)
  4. Thủy điện (Hydroelectric Power)
  5. Năng lượng từ sóng biển (tides and waves)
  6. Năng lượng địa nhiệt
  7. Năng lượng sinh học hay sinh khối (Biomass)

Renewable energy

 

 

Sáu nguồn năng lượng vô tận?

Chúng ta đang sống giữa rất nhiều nguồn năng lượng sạch và vô tận – như mặt trời, gió, đại dương, thực vật, nguyên tử, lõi Trái đất – nhưng câu hỏi về công nghệ và tính kinh tế khi khai thác chúng đã giới hạn trí tưởng tượng của chúng ta.

Lòng tham vô độ và những hành vi mang tính chất phá hoại khi khai thác những nguồn năng lượng khiến cho một số khái niệm về năng lượng sạch, vốn nghe có vẻ gượng gạo trước đây, nay trở nên ngày càng hợp lý và cần thiết.

Sau đây là khảo sát của chúng tôi về sáu công nghệ sáng tạo cho khai thác năng lượng hiện đang ở các giai đoạn phát triển khác nhau. Một số ý tưởng đã được các nhà khoa học và doanh nghiệp thực hiện và sửa chữa liên tục trong nhiều thập kỷ qua; những ý tưởng khác thì lại mới đi từ bản vẽ vào các dự án thử nghiệm thực tế dạo gần đây. Tất cả đều được ủng hộ nghiêm túc và có tiềm năng rất cao - nhưng tất cả vẫn chưa chắc chắn.

1. Gió ở trên cao

Ý tưởng: Những turbine (tua-bin) gió truyền thống đều ngưng khi gió lặng. Các bong bóng hay rotor làm quay turbine có thể chắn mất những làn gió mạnh, chắc chắn ở độ cao 1.000 - 1.500 foot (khoảng từ 300 - 450m).

Công ty đang theo đuổi ý tưởng: Công ty Magenn Power có trụ sở ở Ottawa hy vọng sẽ tung ra thị trường loại turbine thương mại đầu tiên ở độ cao rất lớn - một quả khí cầu nhỏ bơm đầy khí heli có đường kính 60 foot (khoảng 18m) - vào năm 2010.

Thực tế: Theo tính toán, nguồn phong năng ở trên cao này có thể cung cấp năng lượng cho toàn địa cầu và có tiềm năng khai khác bằng hơn 100 lần hiện tại. Nhưng người ta vẫn còn chờ xem có thể vượt qua những rào cản công nghệ để khai thác nguồn năng lượng này một cách kinh tế hay không.


2. Nhiên liệu xanh

Ý tưởng: Để có được các dạng nhiên liệu sinh học nguồn gốc từ dầu thực vật đòi hỏi phải có quá trình canh tác và xử lý công phu. Người ta thay đổi cấu trúc gen của các loại tảo để tận dụng lượng tinh dầu mà chúng liên tục tiết ra và sau đó lọc thành nhiên liệu thay thế.

Công ty đang theo đuổi ý tưởng: Hai công ty Synthetic Genomics, do J. Craig Venter - một nhà kinh doanh, nhà nghiên cứu bộ gen người - điều hành, và Sapphire Energy, do Bill Gates tài trợ, đang tiến hành thử nghiệm một loại tảo để sản xuất loại "nhiên liệu sinh học" vốn là tiền thân của dầu hỏa, xăng máy bay và dầu diesel.

Thực tế: Nhiên liệu từ tảo đã có nhưng chưa được sản xuất một cách kinh tế. Tuy nhiên, rất nhiều công ty đang đầu tư mạnh mẽ vào lĩnh vực này, trong đó phải kể đến các công ty hàng không và dầu khí hùng mạnh. Chính phủ Mỹ đã đồng ý chi 50 triệu USD cho các nghiên cứu về nhiên liệu từ tảo trong năm nay.

3. Sóng thế hệ mới

Ý tưởng: Năng lượng sinh ra từ dao động của sóng có thể được chuyển hóa để vận hành các máy phát điện.

Công ty đang theo đuổi ý tưởng: Ít nhất hiện có ba mươi công ty đang phát triển công nghệ thu năng lượng từ sóng. Công ty Pelamis Wave Power của Scotland đã phát minh ra công cụ vận hành "nông trại sóng" thương mại đầu tiên chính thức đi vào hoạt động vào năm 2008 ở ngoài khơi bờ biển Bồ Đào Nha. Mỗi cỗ máy có đường kính khoảng 4m có thể cung cấp đủ điện năng cho 500 hộ gia đình.

Thực tế: Dù năng lượng từ sóng chưa có tính cạnh tranh nhưng theo nghiên cứu của Viện Greentech Media/Prometheus, thị trường năng lượng đại dương các loại có thể đạt giá trị 500 triệu USD mỗi năm trong vòng 5 năm tới, công suất có thể tăng lên 100 lần, đạt 1 tỷ watt.

4. Năng lượng nhiệt hạch

Ý tưởng: Nhiệt hạch hạt nhân - một phản ứng nguyên tử cung cấp năng lượng cho các vì sao - có thể được sử dụng để tạo ra năng lượng sạch.

Công ty đang theo đuổi ý tưởng: Năm 2010, hệ thống tạo tia laser cực mạnh mang tên National Ignition Facility của Mỹ sẽ chiếu tập trung 192 tia laser vào cap-xun siêu nhỏ chứa đầy khí hy-đrô để kích hoạt một phản ứng nhiệt hạch mà người ta dự đoán rằng sẽ sinh ra nhiều năng lượng hơn số năng lượng mà nó tiêu thụ - một bước tiến quan trọng trong tiến trình nghiên cứu năng lượng nhiệt hạch.

Thực tế: Các nhà khoa học đã theo đuổi mục tiêu này suốt 50 năm nay; chỉ riêng chính phủ Mỹ đã chi hơn 20 tỷ USD cho các nghiên cứu nhiệt hạch. Dù vậy, thí nghiệm sử dụng năng lượng nhiệt hạch đầu tiên có thể chỉ được thực hiện trong ít nhất là 15 năm tới.

5. Địa nhiệt sâu

Ý tưởng: Những nhà máy địa nhiệt truyền thống chỉ có thể khai thác sức nóng ở gần bề mặt quả đất. Các hệ thống địa nhiệt cải tiến (EGS) ngày nay có thể bơm nước lạnh vào sâu trong lòng đất 3km hoặc hơn để đạt được độ siêu sôi. Và các hệ thống này có thể hoạt động ở mọi nơi.

Công ty đang theo đuổi ý tưởng: Hàng chục dự án R&D về EGS đang được thực hiện trên khắp thế giới. Công ty Geodynamics của Úc dự kiến vào đầu năm 2010, một nhà máy thử nghiệm công suất 1 Megawatt, xếp vào hàng lớn nhất thế giới, sẽ được đưa vào hoạt động.

Thực tế: Theo Bộ Năng lượng Mỹ, với những tiến bộ công nghệ hiện có, EGS có thể trở thành nguồn năng lượng quan trọng, kinh tế và bền vững.

6. Ánh sáng mặt trời ngoài trái đất

Ý tưởng: Hoạt động của những tế bào năng lượng mặt trời ở mặt đất sẽ bị hạn chế bởi mây, bụi và màn đêm. Những tế bào năng lượng mặt trời ngoài không gian và xoay theo quỹ đạo trái đất có thể bắt được năng lượng mặt trời suốt 24 giờ mỗi ngày và gần như mọi ngày trong năm, và sau đó truyền đi dưới dạng sóng vô tuyến về Trái đất.

Công ty đang theo đuổi ý tưởng: Công ty mới thành lập Solaren đã đạt được hợp đồng với California's Pacific Gas and Electric để trở thành nhà cung cấp năng lượng từ không gian kể từ năm 2016.

Thực tế: NASA và Bộ Năng Lượng Mỹ đã chi 80 triệu USD trong suốt 30 năm qua để nghiên cứu loại năng lượng này và đi đến kết luận là ý tưởng này khả thi về mặt kỹ thuật nhưng rất khó mang tính thương mại.

- Bài viết của Gardiner Morse trên Harvard Business Review - Hoàng Đăng (dịch)

Nguồn: http://www.tuanvietnam.net/2009-11-24-sau-nguon-nang-luong-vo-tan-

 

xahoihoctap.NET
Author: Social Learning Network
About: Teaching resource - the 1st Vietnamse Portal in Metallurgy and Materials Technology. Cổng thông tin về lĩnh vực luyện kim và kỹ thuật vật liệu. Lĩnh vực chủ chốt: gang trắng Cr cao, thiêu kết xung điện plasma, xử lý nhiệt, tự động hóa trong luyện kim, luyện kim phi coke, động học hoàn nguyên Oxit sắt.

Donate

Donate using PayPal
Amount: