NĂNG LƯỢNG SẠCH QUAN TRỌNG NHẤT LÀ GÌ? - MÔI TRƯỜNG

Các nguồn năng lượng sạch là những người không tạo ra như thiệt hại nhiều trên trái đất so với nhiên liệu hóa thạch như than đá hoặc dầu.

Những nhiên liệu này, còn được gọi là năng lượng bẩn, thải ra khí nhà kính, chủ yếu là carbon dioxide (CO ₂ ), và có tác động tiêu cực đến điều kiện khí hậu của hành tinh.

Không giống như nhiên liệu, năng lượng sạch không thải ra khí nhà kính, hoặc chúng thải ra với số lượng nhỏ hơn. Đây là lý do tại sao chúng không gây ra mối đe dọa cho môi trường. Ngoài ra, chúng có thể tái tạo, có nghĩa là chúng trở lại theo cách tự nhiên gần như ngay sau khi chúng được sử dụng.

Do đó, năng lượng không gây ô nhiễm là cần thiết để bảo vệ hành tinh khỏi các điều kiện thời tiết khắc nghiệt mà nó đã hiện diện. Tương tự, việc sử dụng các nguồn này sẽ đảm bảo sự sẵn có của năng lượng trong tương lai, vì nhiên liệu hóa thạch không thể tái tạo.

Cần lưu ý rằng việc thu được năng lượng không gây ô nhiễm là một quá trình tương đối mới, vẫn đang được phát triển, vì vậy sẽ mất vài năm cho đến khi nó trở thành một cuộc cạnh tranh thực sự cho nhiên liệu hóa thạch.

Tuy nhiên, ngày nay, các nguồn năng lượng không gây ô nhiễm đã trở nên quan trọng do hai khía cạnh: chi phí khai thác nhiên liệu hóa thạch cao và mối đe dọa mà việc đốt cháy chúng gây ra đối với môi trường. Năng lượng sạch được biết đến nhiều nhất là năng lượng mặt trời, gió và thủy điện.

Liệt kê các năng lượng sạch quan trọng nhất

1- Năng lượng mặt trời

Loại năng lượng này có được thông qua các công nghệ chuyên biệt thu nhận các photon từ mặt trời (các hạt năng lượng ánh sáng).

Mặt trời đại diện cho một nguồn đáng tin cậy vì nó có thể cung cấp năng lượng trong hàng triệu năm. Công nghệ hiện tại để thu loại năng lượng này bao gồm các tấm quang điện và bộ thu năng lượng mặt trời.

Những tấm pin này trực tiếp biến đổi năng lượng thành điện năng, có nghĩa là không cần máy phát điện có thể gây ô nhiễm môi trường.

Công nghệ sử dụng để thu năng lượng mặt trời

a) Tấm quang điện

Tấm quang điện biến năng lượng từ mặt trời thành điện năng. Việc sử dụng các mô-đun quang điện trên thị trường đã tăng 25% trong những năm gần đây.

Hiện tại, chi phí của công nghệ này mang lại lợi nhuận trong các thiết bị nhỏ, chẳng hạn như đồng hồ và máy tính. Cần lưu ý rằng ở một số nước, công nghệ này đã được triển khai trên quy mô lớn. Ví dụ, ở Mexico, khoảng 20.000 hệ thống quang điện đã được lắp đặt ở các vùng nông thôn của đất nước.

b) Công nghệ nhiệt động lực học

Năng lượng nhiệt mặt trời sinh ra từ nhiệt lượng do mặt trời tỏa ra. Các công nghệ sẵn có về năng lượng nhiệt có nhiệm vụ thu thập bức xạ mặt trời và biến nó thành nhiệt năng. Sau đó, năng lượng này được chuyển đổi thành điện năng thông qua một loạt các biến đổi nhiệt động lực học.

c) Công nghệ sử dụng năng lượng mặt trời trong các tòa nhà

Hệ thống sưởi và chiếu sáng ban ngày là công nghệ năng lượng mặt trời phổ biến nhất được sử dụng trong các tòa nhà. Hệ thống sưởi hấp thụ năng lượng mặt trời và chuyển nó sang một chất lỏng, có thể là nước hoặc không khí.

Hơn hai triệu máy nước nóng năng lượng mặt trời đã được lắp đặt tại Nhật Bản. Israel, Hoa Kỳ, Kenya và Trung Quốc là những quốc gia khác đã sử dụng các hệ thống tương tự.

Đối với hệ thống chiếu sáng, chúng liên quan đến việc sử dụng ánh sáng tự nhiên để chiếu sáng một không gian. Điều này đạt được thông qua việc đưa các tấm phản quang vào các tòa nhà (trên mái nhà và cửa sổ).

Nhược điểm của năng lượng mặt trời

Giá thành của các tấm pin mặt trời vẫn còn rất cao so với các dạng năng lượng sẵn có khác.
Công nghệ hiện có không thể thu năng lượng mặt trời vào ban đêm hoặc khi trời nhiều mây.

Về nhược điểm cuối cùng, một số nhà khoa học đang nghiên cứu việc thu năng lượng mặt trời trực tiếp từ không gian. Nguồn này đã được đặt tên là "năng lượng mặt trời không gian."

Ý tưởng cơ bản là đặt các tấm quang điện trong không gian để thu năng lượng và gửi trở lại Trái đất. Bằng cách này, nguồn năng lượng sẽ không chỉ liên tục mà còn phải sạch và không giới hạn.

Kỹ sư hàng không vũ trụ của Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân của Hoa Kỳ, Paul Jaffe, khẳng định rằng "nếu một tấm pin mặt trời được đặt trong không gian, nó sẽ nhận được ánh sáng 24 giờ một ngày, bảy ngày một tuần, trong 99% thời gian trong năm" .

Mặt trời tỏa sáng hơn nhiều trong không gian, vì vậy các mô-đun này có thể nhận được lượng năng lượng gấp 40 lần năng lượng mà cùng một bảng điều khiển sẽ tạo ra trên Trái đất.

Tuy nhiên, việc gửi các mô-đun vào không gian sẽ quá đắt, điều này gây trở ngại cho sự phát triển của chúng.

2- Năng lượng gió

Trong những năm qua, gió đã được sử dụng để cung cấp năng lượng cho thuyền buồm và thuyền, các nhà máy hoặc tạo ra áp suất khi bơm nước. Tuy nhiên, phải đến thế kỷ 20, nguyên tố này mới bắt đầu được coi là một nguồn năng lượng đáng tin cậy.

So với năng lượng mặt trời, năng lượng gió là một trong những năng lượng đáng tin cậy nhất vì gió là nhất quán và, không giống như mặt trời, nó có thể được khai thác vào ban đêm.

Lúc đầu, chi phí của công nghệ này quá cao, tuy nhiên, nhờ những tiến bộ đạt được trong những năm gần đây, dạng năng lượng này ngày càng trở nên sinh lời; Điều này được chứng minh bằng thực tế là trong năm 2014, hơn 90 quốc gia đã lắp đặt năng lượng gió, cung cấp 3% tổng lượng điện tiêu thụ trên thế giới.

Công nghệ sử dụng để thu năng lượng gió

Các công nghệ được sử dụng trong lĩnh vực năng lượng gió, tuabin, có nhiệm vụ biến đổi các khối không khí đang chuyển động thành năng lượng. Điều này có thể được sử dụng bởi các nhà máy hoặc biến đổi thành điện năng thông qua máy phát điện. Các tuabin này có thể có hai loại: tuabin trục ngang và tuabin trục đứng.

Nhược điểm của năng lượng gió

Mặc dù là một trong những nguồn không gây ô nhiễm ít tốn kém nhất, năng lượng gió có những nhược điểm sinh thái nhất định:

Tháp phong điện gây cản trở tính thẩm mỹ của cảnh quan thiên nhiên.
Tác động của các nhà máy và tuabin này đối với môi trường sống là không chắc chắn.

3- Thủy điện

Nguồn năng lượng sạch này thu được điện thông qua chuyển động của nước. Các dòng nước từ mưa hoặc sông rất hữu ích.

Công nghệ được sử dụng để thu năng lượng thủy điện

Các phương tiện thu được loại năng lượng này tận dụng động năng do dòng nước tạo ra để tạo ra điện. Nói chung, năng lượng thủy điện được lấy từ sông, suối, kênh hoặc đập.

Công nghệ thủy điện là một trong những công nghệ tiên tiến nhất về thu năng lượng. Trên thực tế, khoảng 15% điện năng được sản xuất trên thế giới đến từ loại năng lượng này.

Thủy điện đáng tin cậy hơn nhiều so với năng lượng mặt trời và năng lượng gió vì một khi các con đập đã được tích nước, điện có thể được sản xuất với tốc độ không đổi. Hơn nữa, những con đập này không chỉ hiệu quả mà còn được thiết kế để sử dụng lâu dài và ít phải bảo dưỡng.

a) Năng lượng thủy triều

Năng lượng thủy triều là một phần nhỏ của năng lượng thủy điện, dựa trên việc thu năng lượng thông qua sóng.

Giống như năng lượng gió, loại năng lượng này đã được sử dụng từ thời La Mã cổ đại và thời Trung cổ, với các nhà máy chạy bằng sóng rất phổ biến.

Tuy nhiên, phải đến thế kỷ 19, năng lượng này mới bắt đầu được sử dụng để sản xuất điện.

Nhà máy thủy triều đầu tiên trên thế giới là Trạm điện thủy triều Rance, hoạt động từ năm 1966 và là nhà máy lớn nhất ở châu Âu và lớn thứ hai trên thế giới.

Nhược điểm của thủy điện

Việc xây dựng các con đập làm thay đổi dòng chảy tự nhiên của các con sông, ảnh hưởng đến mức độ dòng chảy và ảnh hưởng đến nhiệt độ của nước, có thể có tác động tiêu cực đến hệ sinh thái.
Nếu kích thước của những con đập này quá lớn, chúng có thể tạo ra động đất, xói mòn đất, lở đất và các thiệt hại địa chất khác.
Chúng cũng có thể tạo ra lũ lụt.
Từ quan điểm kinh tế, chi phí ban đầu để xây dựng các đập này là cao. Tuy nhiên, điều này sẽ được đền đáp trong tương lai khi họ bắt tay vào làm.
Nếu hạn hán đến mà các đập không đầy thì không thể sản xuất điện được.

4- Năng lượng địa nhiệt

Năng lượng địa nhiệt là năng lượng thu được từ nhiệt được bảo tồn bên trong Trái đất. Loại năng lượng này có thể được thu thập với chi phí thấp chỉ ở những khu vực có mức độ hoạt động địa nhiệt cao.

Ví dụ, ở các nước như Indonesia và Iceland, năng lượng địa nhiệt có thể tiếp cận được và có thể giúp giảm thiểu việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch. El Salvador, Kenya, Costa Rica và Iceland là những quốc gia có hơn 15% tổng sản lượng điện là từ năng lượng địa nhiệt.

Nhược điểm của năng lượng địa nhiệt

Nhược điểm chính là kinh tế: chi phí khai thác và đào để thu được loại năng lượng này cao.
Do loại năng lượng này không phổ biến như những loại năng lượng trước nên thiếu nhân lực có trình độ để lắp đặt công nghệ cần thiết.
Nếu không được tiến hành một cách thận trọng, việc thu được loại năng lượng này có thể tạo ra động đất.

5- Năng lượng thủy nhiệt

Năng lượng thủy nhiệt bắt nguồn từ năng lượng thủy điện và nhiệt năng, dùng để chỉ nước nóng hoặc hơi nước bị giữ lại trong các vết nứt của các lớp trái đất.

Đây là loại năng lượng nhiệt duy nhất được khai thác thương mại hiện nay. Các cơ sở để khai thác nguồn năng lượng này đã được xây dựng ở Philippines, Mexico, Ý, Nhật Bản và New Zealand. Ở California, Hoa Kỳ, 6% sản lượng điện được sản xuất từ loại năng lượng này.

Sinh khối

Sinh khối đề cập đến sự biến đổi chất hữu cơ thành các dạng năng lượng có thể sử dụng được. Loại năng lượng này có thể đến từ chất thải từ nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm, v.v.

Từ thời cổ đại, các dạng sinh khối đã được sử dụng, chẳng hạn như củi; tuy nhiên, trong những năm gần đây, công việc đã được thực hiện trên các phương pháp không tạo ra carbon dioxide.

Một ví dụ về điều này là nhiên liệu sinh học có thể được sử dụng trong các trạm dầu khí. Không giống như nhiên liệu hóa thạch, được tạo ra bởi các quá trình địa chất, nhiên liệu sinh học được tạo ra thông qua các quá trình sinh học, chẳng hạn như quá trình phân hủy kỵ khí.

Ethanol sinh học là một trong những nhiên liệu sinh học phổ biến nhất; Điều này được tạo ra thông qua quá trình lên men carbohydrate từ ngô hoặc đường mía.

Đốt sinh khối sạch hơn nhiều so với đốt nhiên liệu hóa thạch, vì nồng độ lưu huỳnh trong sinh khối thấp hơn. Ngoài ra, việc thu được năng lượng thông qua sinh khối sẽ giúp tận dụng được các nguyên liệu mà nếu không sẽ bị lãng phí.

Tóm lại, năng lượng sạch và năng lượng tái tạo có tiềm năng cung cấp một lượng năng lượng đáng kể. Tuy nhiên, do chi phí cao của công nghệ sử dụng để thu được điện từ các nguồn này, rõ ràng là các loại năng lượng này vẫn chưa thể thay thế hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch.

Người giới thiệu

Haluzan, Ned (2010). Định nghĩa năng lượng sạch. Được truy cập vào ngày 2 tháng 3 năm 2017, từ Reneables-info.com.
Năng lượng tái tạo và các nguồn năng lượng thay thế khác. Được lấy vào ngày 2 tháng 3 năm 2017, từ dmme.virginia.gov.
Các loại năng lượng tái tạo khác nhau là gì? Được lấy vào ngày 2 tháng 3 năm 2017, từ trang Phys.org.
Cung cấp năng lượng tái tạo. Được truy cập vào ngày 2 tháng 3 năm 2017, từ unccc.int.
5 Loại Năng lượng Tái tạo. Được lấy vào ngày 2 tháng 3 năm 2017, từ myenergygateway.org.
Các nhà khoa học đang nghiên cứu công nghệ mới có thể truyền năng lượng không giới hạn tới Trái đất từ không gian. Được lấy vào ngày 2 tháng 3 năm 2017, từ businessinsider.com.
Năng lượng sạch hiện tại và trong tương lai. Được truy cập vào ngày 2 tháng 3 năm 2017, từ epa.gov.
Kết luận: Năng lượng thay thế. Được truy cập vào ngày 2 tháng 3 năm 2017, từ ems.psu.edu.

NĂNG LƯỢNG SẠCH QUAN TRỌNG NHẤT LÀ GÌ? - MÔI TRƯỜNG - 2026