Tạp chí Khoa học & Môi trường (01/04/05)
Năng Lượng Tái Tạo - Renewable Energy
Hỏi 1: Vào ngày 7/12/04, Viện Năng Lượng và Ngân hàng Phát triển Á Châu vừa tổ chức một hội thảo quốc tế tại Hà Nội về phát triển năng lượng tái tạo và làm giảm thải hồi khí nhà kính. Trong những chương tŕnh phát thanh trước đây, TS đă nói nhiều về các loại năng lượng trong tương lai như năng lượng mặt trời, năng lượng gió. Nhân dịp nầy xin TS phát thảo qua về năng lượng tái tạo.
Đáp 1: Trên thế giới hiện tại, con người tùy thuộc vào các nguồn tài nguyên thiên nhiên như than đá , dầu hỏa và các khí đốt để tạo ra năng lượng. Các loại năng lượng vừa kễ trên ảnh hưởng rất nhiều lên hiệu ứng nhà kính và hiện tượng hâm nóng toàn cầu. Do đó, gần 30 năm qua, con người cố gắng truy t́m những nguồn năng lượng khác trong đó nguyên liêu được xử dụng là những nguồn năng lượng thiên nhiên như gió, ánh sáng mặt trời, thủy triều và sóng biển v.v....Ngoài ra phế thải từ các sản xuất kỹ nghệ, phế thải gia cư, thậm chí đến phế thải của người và thú vật cũng có thể biến cải thành năng lượng được. Và các loại năng lượng vừa kể trên có tên chung là năng lượng tái tạo.
Ngoài ra nguồn năng lượng sinh khối (biomass) cũng là một nguồn năng lượng tái tạo quan trọng xử dụng từ các chất hữu cơ trong cây cỏ, băi rác, phó sản hữu cơ trong công nghiệp, thậm chí đến khí thải methane từ các băi rác.
Hỏi 2: Như vậy đây là nguồn năng lượng khá phức tạp và cũng khá quan trọng, TS có thể mô tả thêm về mức độ quan trọng ấy như thế nào?
Đáp 2: Trước hết đây quả thật là một nguồn năng lượng cho tương lai, sẽ thay thế các nguồn tài nguyên thiên nhiên trong việc sản xuất năng lượng nhất là điện năng. Có ba lợi điểm tăng cường thêm tầm quan trọng của nguồn năng lượng nầy là:
1- Về Môi trường: Công nghệ cho các loại năng lượng tái tạo là công nghệ sạch và nguyên liệu xử dụng hoặc đă có sẳn trong thiên nhiên và không tạo ra ô nhiễm như mặt trời, gió, sóng biển v.v...; hoặc là những phó phẩm hay phế thải từ các công nghệ khác thay v́ cần phải xử lư, nay được xử dụng lại, do đó, công nghệ tái tạo nầy đương nhiên tiếp tay vào việc giải quyết ô nhiễm môi trường;
2- Về tương lai: Đây là một loại năng lượng dành cho các thế hệ cháu, chắt của chúng ta v́ nguồn nguyên liệu không bao giờ bị cạn kiệt;
3- Về an ninh quốc gia: V́ không c̣n tùy thuộc vào các nguồn nguyên liệu cổ điển, đối với một quốc gia, một khi đă đẩy mạnh công nghệ năng lượng tái tạo, th́ mức an ninh quốc pḥng được bảo đảm thêm v́ không c̣n tùy thuộc vào lượng năng lượng cần phải nhập cảng từ các quốc gia khác.. Và trong tương lai, sẽ không có những cuộc khủng hoảng năng lượng trên thế giới như đă xảy ra vào thập niên 70.
Hỏi 3: C̣n sự hữu hiệu của loại năng lượng tái tạo nầy như thế nào thưa TS?
Đáp 3: Song hành với việc truy t́m những nguồn năng lượng sạch và năng lượng tái tạo, nhân loại cần phải nâng cao hiệu năng trong vịêc xử dụng các loại năng lượng nầy. Chính việc nầy cũng là một việc làm cần thiết trước nguy cơ của sự hâm nóng toàn cầu. Và đây cũng là một yếu tố quan trọng trong sự phát triển quốc gia. Từ năm 1970 đến 2000, mức xử dụng năng lượng ở Hoa Kỳ đă tăng 45%, trong lúc đó tổng sản lượng quốc gia tăng 160%. Hay nói một cách khác, lượng năng lượng dùng cho một Mỹ kim giảm 44% từ năm 70 đến 90. Hay cũng có thể nói, nền kinh tế quốc gia đă dùng ít năng lượng hơn để phát triển và giảm thiểu ô nhiễm.
Hỏi 4: Xin TS đan cử ra một số loại năng lượng điển h́nh cho thính giả biết?
Đáp 4: Có nhiều loại năng lượng tái tạo điển h́nh như: năng lượng sinh khối (biomass) hay c̣n gọi là năng lượng vi sinh, năng lượng địa nhiệt (geothermal energy), năng lượng hydro, và năng lượng đại dương v.v..
Hỏi 5: Trước hết xin TS nói qua về loại năng lượng sinh khối.
Đáp 5: Đây là một loại năng lượng tái tạo đặc biệt v́ loại năng lượng nầy có thể sản xuất trực tiếp ra khí đốt, xăng dầu cho các hệ thống giao thông như xe cộ, xe lưả, thậm chí nguyên liệu cho máy bay. Có hai loại năng lượng sinh khối là rượu ethanol và dầu diesel sinh học (biodiesel).
Ethanol hay rượu cồn là do sự lên men của các loại chứa carbohydrat cao như tinh bột, đường và các sợi cellulose thực vật. Ethanol là hóa chất cần thiết để pha trộn vào xăng chạy xe để làm giảm thiểu lượng carbon monoxide (CO) thải hồi vào không khí. Hiện tại lượng rượu có thể trộn lẫn vào xăng lên đến 85% thể tích. C̣n diesel sinh học là do sự pha trộn giữa rượu và dầu thực vật hay động vật. Hổn hợp nầy có thể làm giảm 20% khí CO so với việc xử dụng diesel cổ điển.
Quá tŕnh chuyển đổi từ năng lượng sinh khối qua địên năng gồm 5 quy tŕnh khác nhau như: đốt trực tiếp, biến thành khí đốt, qua sự tiêu hóa yếm khí (anaerobic digestion), sự khử nước, sự đốt cùng với một nguyên liệu khác (co-firing). Tuy nhiên hầu hết các nhà máy điện từ biomass trên thế giới đều áp dụng phương pháp đốt trực tiếp. C̣n năng lương sinh khối từ các phế thải động vật sản xuất ra hơi nóng sau khi đốt và hơi nóng sẽ chạy qua một turbine và máy phát điện để biến cải thành điện năng.
Hỏi 6: C̣n năng lượng từ sức nóng của địa cầu hay địa nhiệt th́ sao thưa TS?
Đáp 6: Nhiều công nghệ đă khai triển loại năng lượng nầy để biến thành điện năng, hoặc dùng để sưởi nóng các quy tŕnh công nghệ cần nhiệt độ cao. Đây cũng là một loại năng lượng tái tạo từ thiên nhiên. Hoa Kỳ đang thử nghiệm loại năng lượng nầy ở Nevada, và đă có nhiều kết quả rất khích lệ.
Hỏi 7: Năng lượng từ khí hydro th́ sao?
Đáp 7: Hydro là một nguyên tố chiếm tỷ lệ cao nhất so với tất cả các nguyên tố khác trên địa cầu. Nhưng hydro không hiện diện dưới dạng nguyên tử hay phân tử mà dưới dạng hợp chất với các nguyên tố khác như nước gồm có hai hydro và một oxy. Do đó một khi hydro được tách rời sẽ biến thành một nguồn cung cấp nhiệt năng rất lớn và là một loại năng lượng sạch. Hydro có thể tách rời qua sự điện giải nước (H2̉). Trong thiên nhiên, một số rong rêu và vi khuẩn, qua sự tiếp hợp của ánh sáng mặt trời có thể phóng thích ra hydro. Đây là một loại năng lượng không làm ô nhiễm không khí. Cơ quan quốc gia Nghiên cứu không gian Hoa kỳ từ năm 1970 đă xử dụng hydro làm nguyên liệu chính cho các hỏa tiển chuyên chở các tàu vũ trụ vào không gian.
Hỏi 8: Sau cùng xin TS nói về năng lượng đại dương.
Đáp 8: Đại dương cũng là một loại năng lượng tái lập và có thể sản xuất ra hai loại năng lượng: nhiệt năng từ sức nóng của mặt trời, và cơ năng từ thủy triều và sóng biển. Đại dương bao bọc hơn 70% diện tích địa cầu, do đó đây là một nguồn tiếp nhận ánh sáng mặt trời quan trọng nhất. Sức nóng của mặt trời làm ấm nước mặt của đại dương, và độ ấm nầy cao gấp nhiều lần hơn độ ấm của ḍng nước biển dưới sâu. Sự khác biệt nhiệt độ giữa hai luồng nước biển nầy sẽ tạo ra nhiệt năng. Từ đó nhiệt năng có được sẽ biến cải thành điện năng theo ba công nghệ khác nhau: công nghệ chu kỳ kín, công nghệ chu kỳ hở, và công nghệ hổn hợp. Nguyên lư của chu kỳ kín là làm bốc hơi nước biển ở nhiệt độ thấp qua sự hiện diện của ammoniac. C̣n chu kỳ hở là làm nước biển bốc hơi dưới áp suất thấp. Chu kỳ hổn hợp là sự phối hợp của hai phương pháp trên. Hơi nước biển sẽ đi qua một turbine và biến thành điện năng.
Về loại năng lượng thủy triều và sóng biển, Hoa Kỳ đă chọn một địa điểm ở Rhode Island là Port Judith làm thí điểm thử nghiệm với chi phí là 1 triệu Mỹ kim. Thí điểm nầy dự trù cung cấp 700 KW khi bắt đầu hoạt động vào năm 2006.
Hỏi 9: Trở lại Hội thảo quốc tế, TS có biếtthêm nội dung của Hội thảo nầy ra sao không?
Đáp 9: Dạ có thưa anh, Hội thảo nhằm phát triển năng lượng tái tạo ở các quốc gia vùng sông Cửu Long và khu vực Đông Nam Á. Dự án do Ngân hàng Phát triển Á Châu tài trợ 10 triệu Mỹ kim để hổ trợ nghiên cứu và giải quyết những vấn đề phát triển các loại năng lượng kễ trên. Hội thảo đả khai triển 5 tài liệu thiết kế về cơ chế phát triển sạch, lập hướng dẫn thiết kế khả thi cho năng lượng sinh khối và cuối cùng xây dựng dự thảo Nghi định Năng lượng tái tạo.
Hỏi 10: Cuối cùng rồi cũng về chuyện Việt Nam, TS có thấy Việt Nam có hy vọng ǵ trong vấn đề khai triển các loại năng lượng tái tạo nầy?
Đáp 10: Đứng trước những dự kiến về một cuộc khủng hoảng năng lượng trong tương lai, các quốc gia trên thế giới đang chạy đua với thời gian để truy t́m những loại năng lượng tái tạo mới, hầu thỏa mản tiến tŕnh toàn cầu hóa qua Nghị định thư Kyoto về ô nhiễm không khí và hiệu ứng nhà kính. Anh Quốc đă dự kiến đầu tư 100 triệu Mỹ kim cho ngiên cứu năng lượng đại dương và hy vọng loại năng lượng nầy có thể cung ứng 10% tổng số năng lượng xử dụng cho toàn quốc trong năm 2010, và lên đến 15% cho năm 2015.
Có thể đây là một dự phóng tương lai rất tiến bộ về năng lượng của Anh Quốc chăng? Câu trả lời có thể được giải đáp trong vài năm nữa khi các dữ kiện khoa học được thu thập đầy đủ. Và nếu dự phóng nầy thành công th́ nhân loại đă thực hiện được một cuộc cách mạng lớn về năng lượng cho toàn cầu.
Trở lại Việt Nam, chúng tôi nghĩ rằng, qua sự giúp đở của Ngân hàng Phát triển Á châu và các chuyên gia ngoại quốc, Việt Nam cần phải giải quyết các vấn đề về định chế tài chính, chính sách phát triển, mô h́nh quản lư môi trường cho thật minh bạch và rơ ràng ngơ hầu có khả năng tiếp thu trực tiếp các công nghệ về năng lượng tái tạo đă được nghiên cứu hoàn chỉnh ở ngoại quốc như năng lượng mặt trời, năng lượng gió và năng lượng sinh khối.
Kính chào Quư thính giả của Đài ACTD.