Năng lượng tái tạo
Năng lượng tái tạo sử dụng các nguồn năng lượng được thiên nhiên liên tục bổ sung—mặt trời, gió, nước, nhiệt của Trái đất và thực vật. Công nghệ năng lượng tái tạo biến những nhiên liệu này thành các dạng năng lượng có thể sử dụng được—thường là điện, nhưng cũng có nhiệt, hóa chất hoặc năng lượng cơ học.
Năng lượng tái tạo có nguồn gốc từ các quá trình tự nhiên được bổ sung liên tục. Ở nhiều dạng khác nhau, nó bắt nguồn trực tiếp từ mặt trời, gió, mưa, thủy triều, sinh khối và tài nguyên địa nhiệt từ nhiệt sinh ra sâu trong lòng trái đất.
Nguồn: Image
1. Tại sao nên sử dụng năng lượng tái tạo?
Ngày nay chúng ta chủ yếu sử dụng nhiên liệu hóa thạch để sưởi ấm, cung cấp năng lượng cho ngôi nhà và cung cấp nhiên liệu cho ô tô. Thật thuận tiện khi sử dụng than, dầu và khí tự nhiên để đáp ứng nhu cầu năng lượng của chúng ta, nhưng chúng ta có nguồn cung cấp nhiên liệu này trên Trái đất hạn chế. Chúng ta đang sử dụng chúng nhanh hơn nhiều so với tốc độ chúng được tạo ra. Cuối cùng, chúng sẽ cạn kiệt.
Ngay cả khi chúng ta có nguồn cung cấp nhiên liệu hóa thạch không giới hạn, sử dụng năng lượng tái tạo vẫn tốt hơn cho môi trường. Chúng ta thường gọi các công nghệ năng lượng tái tạo là “sạch” hoặc “xanh” vì chúng tạo ra rất ít chất gây ô nhiễm. Tuy nhiên, việc đốt nhiên liệu hóa thạch sẽ thải khí nhà kính vào khí quyển, giữ nhiệt của mặt trời và góp phần làm nóng lên toàn cầu. Các nhà khoa học về khí hậu nhìn chung đồng ý rằng nhiệt độ trung bình của Trái đất đã tăng lên trong thế kỷ qua. Nếu xu hướng này tiếp tục, mực nước biển sẽ dâng cao, và các nhà khoa học dự đoán rằng lũ lụt, những đợt nắng nóng, hạn hán, và cực đoan khác điều kiện thời tiết có thể xảy ra thường xuyên hơn các chất gây ô nhiễm khác là thải vào không khí, đất và nước khi nhiên liệu hóa thạch bị đốt cháy. Những chất gây ô nhiễm này gây thiệt hại đáng kể cho môi trường và con người. Ô nhiễm không khí góp phần gây ra các bệnhnhư hen suyễn. Mưa axit từ sulfur dioxide và oxit nitơ gây hại cho cây trồng và cá. Oxit nitơ cũng góp phần tạo ra khói bụi.
2. Các nguồn năng lượng tái tạo
2.1. Năng lượng tái tạo Hidro
Thủy điện là nguồn năng lượng sạch và có thể tái tạo. Thủy điện được tạo ra bằng cách sử dụng năng lượng cơ học của dòng nước chảy bằng cách buộc nó đi qua đường ống gọi là đường ống áp lực, sau đó làm quay máy phát điện để sản xuất điện. Năng lượng nước cũng bao gồm năng lượng sóng và thủy triều, cả hai đều đang ở giai đoạn nghiên cứu sơ khai khi các nhà khoa học cố gắng khám phá cách khai thác năng lượng được tạo ra từ chuyển động của đại dương.
Nhược điểm của thủy điện bao gồm chi phí cơ sở vật chất ban đầu cao; phụ thuộc vào lượng mưaó); thay đổi chế độ dòng chảy (có thể ảnh hưởng đến cá, thực vật và động vật hoang dã bằng cách thay đổi mực nước dòng chảy, mô hình dòng chảy và nhiệt độ); ngập lụt đất đai và môi trường sống của động vật hoang dã
2.2. Năng lượng tái tạo mặt trời
Năng lượng mặt trời là nguồn tài nguyên tái tạo dồi dào nhất trên hành tinh của chúng ta. Bất chấp sự dồi dào này, chỉ 0,04% năng lượng cơ bản mà con người sử dụng đến trực tiếp từ các nguồn năng lượng mặt trời vì sử dụng tấm quang điện (PV) tốn kém hơn so với việc đốt nhiên liệu hóa thạch. Vật liệu hữu cơ gần đây đã được nghiên cứu chuyên sâu cho các ứng dụng PV, không phải vì thu năng lượng mặt trời hiệu quả hơn mà vì việc sản xuất điện từ vật liệu quang điện hữu cơ (OPV) sẽ có chi phí thấp hơn đáng kể so với các công nghệ PV khác.
Năng lượng mặt trời tập trung sử dụng nhiệt từ mặt trời để tạo ra hơi nước, từ đó cung cấp năng lượng cho máy phát điện tạo ra điện. Điều này cũng có chi phí vận hành thấp và hiệu quả cao, đồng thời có thể tạo ra nguồn cung cấp năng lượng đáng tin cậy bằng cách sử dụng bộ lưu trữ nhiệt.
Vấn đề chính của việc sử dụng năng lượng mặt trời là chi phí liên quan. Bất chấp những tiến bộ trong công nghệ, các tấm pin mặt trời vẫn gần như cực kỳ đắt đỏ. Ngay cả khi bỏ qua chi phí của các tấm pin, hệ thống cần thiết để lưu trữ năng lượng để sử dụng cũng có thể khá tốn kém. Mặc dù một phần năng lượng mặt trời có thể được thu thập ngay cả trong những ngày nhiều mây nhất, nhưng việc thu năng lượng mặt trời hiệu quả phụ thuộc vào ánh nắng mặt trời. Ngay cả một vài ngày nhiều mây cũng có thể có ảnh hưởng lớn đến hệ
thống năng lượng, đặc biệt khi tính đến thực tế là năng lượng mặt trời không thể được thu thập vào ban đêm.
2.3. Năng lượng tái tạo gió
Năng lượng tái tạo gió là một quá trình rất đơn giản. Tua bin gió chuyển đổi động năng (chuyển động) của gió thành năng lượng cơ học được sử dụng để tạo ra điện. Năng lượng được cung cấp qua máy phát điện, chuyển đổi lần thứ hai thành năng lượng điện, sau đó đưa vào lưới điện để truyền đến nhà máy điện.
Năng lượng gió nó làm giảm lượng khí thải nhà kính bằng cách sử dụng tua bin, tạo ra năng lượng và điện khi được gió di chuyển và có thể giảm chi phí điện.
Nhiều khu vực nhiều gió nhất trên thế giới nằm cách xa các trung tâm dân cư – nơi chi phí truyền tải và bảo trì sẽ rất cao. Tính chất không liên tục và không thể đoán trước của năng lượng gió sẽ hạn chế sự đóng góp của nó cho bất kỳ khu vực nào, trừ khi có sẵn kho lưu trữ năng lượng quy mô lớn hoặc truyền tải xuyên lục địa. Những hạn chế về môi trường, chẳng hạn như sự hiện diện của rừng và các khu bảo tồn, càng hạn chế hơn nữa vị trí của các tuabin gió, cũng như sự chấp nhận đơn giản của công chúng. Các trang trại gió không cần thiết phải hấp dẫn và chúng đã tạo ra những lời phàn nàn về tiếng ồn, nhiễu sóng tín hiệu vô tuyến và truyền hình cũng như việc giết chết hoặc cản trở các loài chim di cư.
2.4. Năng lượng tái tạo địa nhiệt
Quá trình địa nhiệt liên quan đến việc giữ nhiệt dưới lòng đất, sau đó tạo ra năng lượng bốc lên gần bề mặt dưới dạng nhiệt. Khi lượng nhiệt này tạo ra nước nóng hoặc hơi nước một cách tự nhiên, nó sẽ được khai thác và sau đó được sử dụng để quay tua bin hơi nước để tạo ra điện. Nó cung cấp nguồn năng lượng sạch liên tục, hiệu quả với tác động tối thiểu đến môi trường xung quanh.
Năng lượng tái tạo địa nhiệt, hay năng lượng thu được từ nhiệt từ bên trong trái đất, có nhiều cách sử dụng khác nhau. Những cái này việc sử dụng có thể được nhóm thành ba loại: cho hệ thống sưởi ấm (và sử dụng trực tiếp), để sản xuất điện và sử dụng trong máy bơm nhiệt địa nhiệt. Bên cạnh những ứng dụng thực tế của năng lượng địa nhiệt, còn có nhiều thứ khác biến năng lượng địa nhiệt thành một nguồn năng lượng rất có giá trị. Vì lõi trái đất liên tục tạo ra nhiệt với phân rã phóng xạ của các nguyên tố như kali và uranium, năng lượng địa nhiệt hóa ra là nguồn năng lượng tái tạo, dồi dào và đáng tin cậy. Nhà máy năng lượng địa nhiệt không sử dụng nhiên liệu nên vừa bền vững vừa an toàn cho môi trường. Lượng phát thải từ hoạt động năng lượng địa nhiệt thấp. Những hoạt động này không gây ô nhiễm không khí cũng như không góp phần vào sự nóng lên toàn cầu.
Hạn chế của các nhà máy điện năng lượng địa nhiệt là vị trí của nó vì việc tìm kiếm vị trí thích hợp cho các nhà máy điện này không phải là một việc dễ dàng. Số lượng địa điểm có thể xây dựng các nhà máy điện địa nhiệt là rất hạn chế. Vị trí phải có đá nóng để có thể dễ dàng khoan. Bên cạnh việc hiếm có vị trí nhà máy điện địa nhiệt phù hợp, còn có vấn đề về an toàn. Sự tập trung năng lượng địa nhiệt thường có thể được tìm thấy dọc theo ranh giới mảng, nơi tập trung nhiều núi lửa và động đất thường xuyên nhất. Đôi khi, các địa điểm năng lượng địa nhiệt cạn kiệt năng lượng trong vài tháng, trong thời gian đó nhà máy điện không thể sản xuất điện. Năng lượng địa nhiệt cung cấp lượng điện năng tương đối nhỏ hơn so với các nguồn năng lượng khác. Năng lượng có nguồn gốc từ năng lượng địa nhiệt rất khó vận chuyển. Như vậy, các nhà máy điện địa nhiệt chỉ có thể cung cấp năng lượng cho các khu vực xung quanh. Mặc dù bản thân hơi nước có thể sạch và an toàn nhưng nó có thể thải ra các chất độc hại từ dưới lòng đất như hydro sunfua, thủy ngân, amoniac và asen. Cuối cùng, năng lượng địa nhiệt cũng có thể gây ra động đất.
2.5. Năng lượng tái tạo sinh khối
Con người đã sử dụng năng lượng sinh khối, hay năng lượng sinh học. Gỗ vẫn là nguồn năng lượng sinh khối lớn nhất hiện nay nhưng các nguồn sinh khối khác cũng có thể được sử dụng. Chúng bao gồm cây lương thực, cây cỏ và cây gỗ, chất thải từ nông nghiệp hoặc lâm nghiệp, tảo giàu dầu và thành phần hữu cơ của chất thải đô thị và công nghiệp. Ngay cả khói metan từ các bãi chôn lấp cũng có thể được sử dụng làm nguồn năng lượng sinh khối.
Việc sử dụng năng lượng sinh khối có tiềm năng giảm đáng kể lượng phát thải khí nhà kính, giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ, bãi chôn lấp từ nước ngoài và cuối cùng là hỗ trợ các ngành nông lâm sản địa phương. Nguồn nguyên liệu sinh khối chính để sản xuất điện là cặn của nhà máy giấy, phế liệu của nhà máy gỗ và rác thải đô thị. Đối với nhiên liệu sinh khối, nguyên liệu phổ biến nhất được sử dụng hiện nay là hạt ngô (sản xuất ethanol) và đậu nành (sản xuất diesel sinh học). Các kế hoạch dài hạn bao gồm việc trồng và sử dụng các loại cây trồng năng lượng chuyên dụng, chẳng hạn như các loại cây, cỏ phát triển nhanh và tảo.
Điều cần thiết là chúng ta phải đề phòng khi phân phối và tiêu thụ tài nguyên của trái đất. Việc sử dụng khí đốt tự nhiên và nhiên liệu hóa thạch hiện nay kết hợp với dân số toàn cầu ngày càng tăng đã khiến tài nguyên trái đất bị lạm dụng và cạn kiệt. Những tác động đến môi trường đang cạn kiệt và đe dọa đến sự bền vững của trái đất. Cách chúng ta tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch rất đáng sợ; và điều đáng sợ hơn là trong vài thập kỷ qua, mức tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch đã tăng lên. Dự trữ dầu trên toàn thế giới đang giảm dần và việc sản xuất năng lượng hiện phụ thuộc quá nhiều vào dầu mỏ và nhiên liệu, góp phần phát thải khí nhà kính. Việc thải các chất ô nhiễm vào khí quyển gây ra những hậu quả thảm khốc, bao gồm cả hiện tượng nóng lên toàn cầu; do đó cần phải bảo vệ hành tinh trái đất bằng cách kết hợp các nguồn năng lượng tái tạo, thân thiện với môi trường trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta!
Tài liệu tham khảo:
1. Analysis of Renewable Energy Sources, Aspects of Sustainability and Attempts of Climate Change. Layth Hazim Majida*, Hamid Hazim Majidb, Hussein Fawzi Husseinc.
2. Review Article-Renewable Energies. Javid Mohtasham.
3. Renewables development for energy transition in ASEAN: Status quo, gaps and the prospect .Xianbing Liu.
CÔNG TY TNHH XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG THÀNH CÔNG
Địa chỉ: SN 62 Tây Trà, Trần Phú, quận Hoàng Mai, Tp Hà Nội
Hotline: Ms Phương- 0946.966.029
Website: chongthamdanosa.com
