Nguồn năng lượng mới cho tương lai nhóm 8

Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 NGUỒN NĂNG LƯỢNG MỚI CHO TƯƠNG LAI I. Năng lượng mới – nhu cầu bức thiết của xã hội: - Từ thuở sơ khai con người đã biết sử dụng năng lượng để phục vụ đời sống của chính mình. Ban đầu năng lượng dưới dạng nhiệt chỉ được dùng để nấu nướng, xua đuổi thú rừng hoặc để sưởi ấm. Cuộc cách mạng thứ nhất thành công đã mở ra một thời kỳ phát triển rầm rộ các loại máy móc sử dụng các nguồn năng lượng hơi nước, than đá, dầu, khí đốt…Hiện nay, các nguồn nguyên liệu này vẫn đóng góp trên 90% năng lượng tiêu dùng cho cả thế giới thông qua những ứng dụng tiêu dùng, vận chuyển và phát điện. Do những đặc tính như dễ khai thác, dể sử dụng , ít nguy hiểm và dễ dàng vận chuyển cũng như xây dựng mô hình tiêu thụ nên lọai nhiên liệu này vẫn được sử dụng nhiều nhất để phục vụ đời sống con người. - Các lọai nhiên liệu này hình thành thông qua sự hóa thạch của động thực vật dưới một thời gian rất dài tính trên hàng triệu năm. Chính vì vậy việc bổ sung cho lọai nhiên liệu này gần như là không có, và một ngày nào đó chúng sẽ vĩnh viễn không còn để phục vụ đời sống con người. Ngòai ra, năng lượng đến từ nhiên liệu hóa thạch còn là tác nhân chính trong việc tác hại đến môi trường như làm tăng độ ấm của trái đất thông qua chất thải CO2 (Carbon Dioxide) phát sinh từ việc đốt than, dầu và khí. Cũng như Sulphur dioxide là nhân tố chính của những cơn mưa acid được hình thành từ việc đốt than. - Mặc khác, sự mất ổn định tại khu vực Trung Đông làm cho giá dầu thế giới tăng và giữ ở mức cao., đặc biệt là giá dầu sẽ tạo áp lực gia tăng giá đầu vào của nhiều sản phẩm. Vì vậy, giảm chi phí đang trở thành mục tiêu sống còn của DN trong môi trường cạnh tranh khắc nghiệt. Hiện nay, các quốc gia đang ra sức xây dựng các nhà máy thuỷ điện, thăm dò, tìm kiếm than đá, dầu mỏ. Nhưng tất cả các nguồn năng lượng truyền thống này chỉ có hạn và có thể không đáp ứng được nhu cầu năng lượng ngày càng gia tăng. Hơn nữa, giá của những loại năng lượng này sẽ ngày càng đắt vì khan hiếm. - Chính vì vậy, một vấn đề cấp thiết đặt ra với nhân loại hiện nay là phải tiến hành một cuộc cách mạng đi tìm nguồn năng lượng mới. II. Ưu điểm và phân loại nguồn năng lượng mới: 1.Ưu điểm: Những năm gần đây, các nguồn năng lượng mới được gọi dưới nhiều tên khác nhau như: Năng lượng lựa chọn, năng lượng thay thế hay năng lượng xanh, được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu. Nguồn năng lượng này có ưu điểm là sạch, có sẵn trong thiên nhiên, không gây ô nhiễm và là giải pháp tốt nhất nhằm tiết kiệm năng lượng hóa thạch cho tương lai. 1 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 2.Phân loại: gồm có 8 dạng chủ yếu sau - Năng lượng mặt trời ( solar power ). - Năng lượng gió ( Wind power ) - Năng lượng thủy điện ( Water power ) - Năng lượng khí Hydro ( Energy from Hydrogen Gas ) sinh khối - Pin điện ( Fuel cell ) - Năng lượng địa nhiệt ( Geothermal-Power ) - Năng lượng sinh khối ( Biomas power ) - Năng lượng thuỷ triều ( Tidal power ) Ngoài ra còn có các dạng năng lượng khác như nhiên liêụ nguyên tử, sóng biển, thủy điện tích năng, tuyết… III.Các dạng năng lượng mới: 1.Năng lượng mặt trời ( solar power ): Đây là một dạng năng lượng mà mặt trời cung cấp cho chúng ta từ ngàn xưa. Nhờ ánh sáng của mặt trời mà chúng ta có thể nhìn thấy vạn vật cũng như nhờ sức nóng mà con người bao đời qua có thể phơi khô quần áo, phơi lúa, trồng cây….Cho đến gần đây, sức nóng mặt trời được chú trọng trong việc ứng dụng vào việc chuyển hóa sang nhiệt năng, điện năng phục vụ nhu cầu của cuộc sống. Sức nóng của ánh nắng mặt trời được tập trung lại bằng những thiết bị đặc biệt để đun nóng nướcsử dụng trong gia đình hay tạo ra hơi nước để sản xuất điện cho tiêu dùng. a.Sử dụng năng lượng mặt trời: ► Sử dụng dưới dạng nhiệt - Chúng ta thấy rằng những diện tích mầu thâm hấp thụ ánh sáng nhiều hơn là những diện tích mầu sáng. Áp dụng đặc tính đó thì chúng ta có thể biến tia sáng mặt trời thành sức nóng bằng cách hướng về phía mặt trời một diện tích mầu thâm, tốt nhất là mầu đen. Mặt trời sẽ hâm nóng diện tích và chúng ta chỉ cần cho nước chẩy trên mặt hay đằng sau diện tích đó là sẽ có nước nóng. Chúng ta cũng có thể thổi khí qua diện tích đó là có được khí nóng. - Làm như vậy chúng ta có thể đun nước nóng để dùng trong mọi việc cần đến nước nóng như là tắm rửa, giặt giũ, rửa bát,… Với khí nóng thì chúng ta có thể sưởi ấm nhà cửa, phơi khô quần áo, xấy sản phẩm nông nghiệp hay công nghiệp,… 2 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 ► Sử dụng dưới dạng điện - Sử dụng điện dưới dạng điện lực dựa trên đặc tính quang điện của những nguyên liệu bán dẫn : chiếu một tia sáng lên diện tích một vật bán dẫn thì tạo ra một hiệu số điện thế. Pin quang điện là một ứng dụng đặc sắc nhất. Pin năng lượng mặt trời (hay pin quang điện, tế bào quang điện), là thiết bị bán dẫn chứa lượng lớn các diod p-n, duới sự hiện diện của ánh sáng mặt trời có khả năng tạo ra dòng điện sử dụng được. Sự chuyển đổi này gọi là hiệu ứng quang điện. Một tế bào quang điện - Các pin năng lượng mặt trời có nhiều ứng dụng. Chúng đặc biệt thích hợp cho các vùng mà điện năng trong mạng lưới chưa vươn tới, các vệ tinh quay xung quanh quỹ đạo trái đất, máy tính cầm tay, các máy điện thoại cầm tay từ xa, thiết bị bơm nước Pin năng lượng mặt trời xuất hiện trên nóc các tòa nhà nơi chúng có thể kết nối với bộ chuyển đổi của mạng lưới điện. - Công suất biến đổi năng lượng ánh sáng thành điện lực rất thấp. Điều nữa là giá thành của một mét vuông bán dẫn dùng để biến đổi năng lượng rất là cao và những bình ac quy dùng để tích trữ điện vẫn còn đắt lại không đáng tin cậy. Vì thế mà dùng năng lượng mặt trời để sản xuất điện một cách đại trà chưa phải là một việc thực tế. - Tuy nhiên người ta cũng sản xuất điện từ năng lượng mặt trời ở những nơi hẻo lánh hay khi kéo một đường dây tải điện thì tốn kém. Ở dọc những xa lộ bên Pháp có những trụ điện thoại cấp cứu với những bảng mặt trời, trụ ghi giờ chạy bằng năng lượng mặt trời. Ở ngoài khơi có những mốc hải đăng vô tuyến chạy bằng năng lượng mặt trời: cả chục năm cũng không cần người đến bảo quản hay sửa chữa gì. - Đặc biệt ngày nay, thiết bị dùng năng lượng mặt trời để phân tách CO 2 được thiết kế bởi giáo sư Kubiak và nghiên cứu sinh của ông Sathrum bằng cách tận dụng một 3 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 thiết bị bán dẫn với 2 lớp chất xúc tác mỏng. Nó giúp chúng ta tiết kiệm nhiên liệu, tạo ra chất hoá hoc và đồng thời giảm hiệu ứng nhà kính. Thiết bị bán dẫn hay còn gọi thiết bị xúc tác phân tách CO 2 b/khả năng áp dụng: ►Trên thế giới: Nhật Bản, Mỹ và một số quốc gia Tây Âu là những nước đi đầu trong việc sử dụng nguồn năng lượng mặt trời (từ những năm 50 của thế kỷ trước). Tính đến năm 2002, Nhật Bản đã sản xuất được khoảng 520.000 kW điện bằng pin mặt trời (giá trung bình hiện nay thấp hơn 10 lần so với cách đây trên một thập kỷ). Nếu một gia đình người Nhật với 4 người, tiêu thụ từ 3 đến 4 kW điện/giờ thì họ cần phải có diện tích 30-40 m 2 mái nhà để lắp pin. Nhật Bản phấn đấu đến năm 2010 sẽ sản xuất được hơn 8,2 triệu kW điện từ năng lượng mặt trời. ►Ở Việt Nam: - Việt Nam là nước giàu nguồn năng lượng mặt trời. Hằng năm các vùng ở phía Bắc Việt Nam có khoảng 1400-2000 giờ nắng và các vùng miền Trung và một số vùng miền Nam có từ 2000-3000 giờ nắng. Nhưng rất ít người biết tận dụng điều kiện thuận lợi cuả năng lượng mặt trời vào sử dụng trong việc đun nấu hằng ngày. - Kể từ năm 2000 một số bếp đun nấu bằng năng lượng mặt trời rất đơn giản đã được giới thiệu bởi tổ chức phục vụ năng lượng mặt trời (Solar Serve) tại một vài huyện trong tỉnh Quảng Nam. Hiện nay có đến hơn 1410 hộ gia đình đã được cung cấp bếp và hầu hết có khoảng 79% số bếp đó được sử dụng thường xuyên. Người dân đã có thể tiết kiệm được tiền bạc, thời gian và ngay cả cải thiện tốt về sức khoẻ của họ. 4 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8  Tóm lại đây là nguồn năng lượng vô cùng tận và gần như hòan tòan miễn phí cũng như không sản sinh ra chất thải hủy họai môi trường. Tuy nhiên năng lượng mặt trời vẫn còn đang trong thời kỳ đầu của những ứng dụng vì nó đòi hỏi những đầu tư rất lớn cho thiết bị nhưng lại chỉ chuyển hóa được một lượng rất nhỏ năng lựong từ mặt trời sang dạng hữu ích. Hơn nửa với tính chất tự nhiên lọai năng lượng đến từ mặt trời không ổn định đủ để những thiết bị điện và điện tử có thể sử dụng một cách an tòan và hiệu quả. 2.Năng lượng gió ( Wind power ): - Có thể khẳng định rằng con người đã biết đến sức gió từ rất sớm, vào khoảng năm 3.500 trước Công nguyên khi làm ra những chiếc buồm để đẩy tàu thuỷ lướt trên mặt nước. Kế đến, những chiếc cối xay gió trục đứng đầu tiên đã xuất hiện vào thế kỷ thứ 2 trước Công nguyên tại xứ Ba Tư. Nhưng phải đợi đến thế kỷ 13, loại cối xay gió trục ngang mới được phổ biến ở châu Âu. Đến năm 1850, Lord Kelvin, một nhà vật lý người Anh, nảy ra ý tưởng nối một chiếc máy phát điện vào một cánh quạt gió. Từ đó, "động cơ gió" ra đời. Tuy nhiên, trong thế kỷ 20, do không cạnh tranh được với dầu mỏ, năng lượng gió gần như bị bỏ quên. Bước sang thế kỷ 21, khi con người đang đứng trước nhiều bài toán cấp bách về ô nhiễm môi trường và bắt buộc phải tìm kiếm ra những nguồn năng lượng sạch hơn và "nhiều" hơn, thì năng lượng gió lại thu hút sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học và môi trường. - Năng lượng gió được coi là nguồn năng lượng xanh vô cùng dồi dào, phong phú và có ở mọi nơi. Nó là một dạng chuyển tiếp của năng lượng mặt trời, bởi chính ánh nắng ban ngày đã đun nóng bầu khí quyển, tạo nên tình trạng chênh lệch nhiệt độ và áp suất giữa nhiều vùng khác nhau, và các khối không khí từ những khu vực có áp suất cao sẽ dịch chuyển nhanh đến những vùng có áp suất thấp hơn, tạo ra hiện tượng gió thổi đều khắp trên bề mặt địa cầu. a. Ưu điểm của năng lượng gió - Năng lượng điện bằng sức gió không tiêu tốn nhiên liệu, không gây ô nhiễm môi trường như các nhà máy nhiệt điện, dễ chọn địa điểm và tiết kiệm đất xây dựng. - Các trạm điện bằng sức gió có thể đặt gần nơi tiêu thụ điện, như vậy sẽ tránh được chi phí cho việc xây dựng đường dây tải điện. Ngày nay điện bằng sức gió đã trở nên rất phổ biến, thiết bị được sản xuất hàng loạt, công nghệ lắp ráp đã hoàn 5 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 thiện nên chi phí cho việc hoàn thành một trạm điện bằng sức gió hiện nay chỉ bằng 1/4 so với năm 1986. - Trạm điện bằng sức gió có thể đặt ở nhiều địa điểm và vị trí khác nhau, với những giải pháp rất linh hoạt và phong phú. Chúng có thể đặt ở ven biển vì gió mạnh, mỏm núi, những đồi hoang, trường hợp này không cần làm trụ đỡ cao, tiết kiệm đáng kể chi phí xây dựng. Trên mái nhà cao tầng cũng có thể xây dựng, nó sẽ có ý nghĩa lớn khi thành phố bất ngờ bị mất điện - Đặt một trạm điện bằng sứa gió bên canh các trạm bơm thuỷ lợi ở xa lưới điện quốc gia sẽ tránh được việc xây dựng đường dây tải điện với chi phí lớn gấp nhiều lần chi phí xây dựng một trạm điện bằng sức gió. Việc bảo quản một trạm điện bằng sức gió cũng đơn giản hơn nhiều việc bảo vệ đường dây tải điện. b. Nhược điểm: - Khai thác năng lượng gió rất phức tạp. Hiện tượng gió thổi luôn đa dạng, vì chuyển động của các khối không khí luôn tuân theo nhiều định luật phức tạp về động lực học dòng chảy, chịu tác động của các lực vật lý phát sinh từ vận động quay của Trái đất, cũng không thể bỏ qua sự hiện diện của các mặt nước đại dương, các địa hình cao thấp khác nhau của các khối lục địa trên bề mặt địa cầu. Từ đó, khi sử dụng sức gió, vấn đề đầu tiên phải nghĩ đến là tính chất không ổn định của nguồn năng lượng này. - Theo như lời giải thích của Éric Dupuy, phụ trách khu vực Caribê của dự án Aérowatt về khai thác năng lượng gió, "để có thể nâng một động cơ gió ba cánh đặt lên một ống trụ rất cao, chúng tôi phải có các loại cần cẩu siêu trọng, nhưng đây lại một vấn đề nan giải đối với nhiều quốc gia đang phát triển". Vì vậy, các loại động cơ gió tháo lắp với nhiều bộ phận rời sẽ là một giải pháp tối ưu cho những nước này. - Đa số các động cơ gió sẽ được "cắm" cố định trên mặt đất với phần nền móng vững chắc và phải cần đến khoảng 180m 3 bêtông. Thế là, người ta đã nghĩ ra phương pháp "neo" phần thân trụ bằng các dây chằng, như vậy sẽ chỉ tốn khoảng 15 m 3 bêtông. Dù không thẩm mỹ lắm nhưng cũng tiết kiệm được kha khá! - Song còn một nhược điểm nữa của động cơ gió, đó chính là công suất. Tính trung bình, các loại động cơ gió thông dụng sản xuất được khoảng 2 - 3 MW. Vậy cho nên, nếu như các nhà khoa học đã thấy được nhiều tiện ích của nguồn năng lượng thiên nhiên vô tận này, họ vẫn đang tìm kiếm nhiều giải pháp cải thiện hiệu năng phát điện của chúng, từ những dự án mang tính thực tiễn nhất cho đến những ý tưởng được xem là "điên rồ" nhất. 6 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 c. Việc sử dụng năng lượng gió: ► Sử dụng trực tiếp: Khi xưa người ta dùng năng lượng gió một cách trực tiếp nghĩa là để bơm nước, xay thóc hay điều hành máy móc. Bây giờ thì phương pháp đó chỉ áp dụng trong việc bơm nước. Ở một canh trại nếu bạn cần có nước để cho gia súc uống ở xa và nếu chỗ bạn ở có nhiều gió thì một quạt gió bơm nước từ giếng lên sẽ rẻ hơn là tiền kéo một dây điện để điều hành một máy bơm. Ở vùng Viễn tây Bắc Mỹ vẫn còn nhiều máy bơm chạy bằng sức gió. Dọc xa lộ A6 ở vùng Bourgogne, nước Pháp, cũng thấy có nhiều quạt gió tương tự. Công nghệ dùng năng lượng gió để bơm nước rất là thô sơ, tương tự như công nghệ sản xuất xe đạp. ► Sử dụng dưới dạng điện: - Ngoài việc bơm nước ra thì năng lượng gió hiện nay chỉ dùng để sản xuất điện. Để biến đổi năng lượng gió thành điện lực thì chúng ta cần đến một cột trụ có thể chịu đựng sức nặng của một quạt gắn trên một trục nằm ngang, một ổ phát điện nối tiếp trục quạt, và một bộ phận hướng quạt về phía gió đến và đặt quạt vào vị thế an toàn khi có cơn gió mạnh. Nhưng vì điện khó có thể tích trữ được, chúng ta có hai cách phối hợp cung cầu tùy theo quạt gió cô lập hay kết nối với mạng tải điện quốc gia. - Ở một địa điểm tiêu thụ điện cô lập chúng ta phải thiết kế năng suất sao để khi có ít gió thì vẫn có đủ điện để sinh hoạt hay là nối kết với một ổ phát điện Diesel. Trong trường hợp thứ nhất thì năng suất của quạt gió lớn hơn nhu cầu trung bình. Trong trường hợp thứ hai thì quạt gió dùng để tiết kiệm nhiên liệu của địa phương. Dù sao những hệ sản xuất điện này không vượt vài chục kilô watt. Chế tạo những linh kiện kể trên cần đến một số công nghệ đã có sẵn. Điều khó khăn nhất là nghiên cứu thiết kế để tối ưu hóa năng suất ổ phát điện Diesel và quạt gió nối kết với nhau. - Những vấn đề đó không đặt ra nếu quạt gió được nối kết với mạng điện quốc gia. Vì mạng điện quốc gia tải điện từ nhiều cơ sở sản xuất ở nhiều nơi việc cung cấp điện trên toàn lãnh thổ quốc gia ít bị ảnh hưởng khi gió thổi mạnh hay nhẹ, thậm chí khi cần phải ngưng quạt gió vì có bão. Những quạt gió dùng vào việc này thường là những quạt cỡ lớn, có đường kính khoảng năm chục mét và công suất gần 10.000 kW. Hiện ở Âu châu có một số dự án xây những quạt gió ở ngoài khơi và dùng một dây cáp tải điện vào đất liền. 7 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 - Ứng dụng của quạt gió sẽ giảm nhu cầu về năng lượng của một nước. Nhưng cũng có một hạn chế của dạng năng lượng này: tỷ lệ năng lượng gió không thể vượt 10 % cung ứng điện của một mạng tải điện nếu không thì có lúc mạng sẽ mất cân bằng. Ngoài những bộ phận phát điện và điều hành thì công nghệ cần thiết tương tự với công nghệ phi cơ mà hiện nay ít nước công nghiệp phát triển nắm vững. Những hãng sản xuất phi cơ lớn hiện đang chú ý vào việc khai triển những quạt gió này. d. Khả năng áp dụng ► Khả năng áp dụng năng lượng gió ở Việt Nam: - Tiềm năng của năng lượng gió của nước ta thì rất lớn vì nước ta có nhiều bờ biến lại nằm giữa chí tuyến Bắc và xích đạo, nghĩa là nơi có gió thổi điều hòa nhất. - Chúng ta có thể dùng quạt gió để sản xuất điện, nối kết với mạng tải điện quốc gia và như thế, tiết kiệm năng lượng. Nhưng phải biết rằng chúng ta sẽ tùy thuộc vào công nghệ ngoại quốc nếu chúng ta khai triển đại trà hình thức sản xuất điện này. Vậy đề nghị chỉ nên xây vài quạt gió để theo dõi tiến triển công nghệ thế giới mà thôi. - Chúng ta cũng có thể dùng quạt gió để cung cấp điện cho những đảo xa bờ. Nếu khai triển công nghệ này thì có thể đáp ứng nhu cầu dân sự cũng như là quân sự. ► Khả năng áp dụng năng lượng gió trên thế giới - Việc sử dụng sức gió đang phát triển mạnh ở châu Âu, nơi cung cấp nhiều nhất cho thế giới loại năng lượng có thể tái tạo này. Sự yểm trợ của chính phủ, việc phát minh những công nghệ mới, và nhu cầu giảm thiểu số lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính đã thúc đẩy sự phát triển các cơ sở khai thác sức gió từ Đan Mạch cho tới Scotland. Phong trào sử dụng năng lượng gió cũng đang diễn ra tại tỉnh Galicia thuộc miền tây bắc Tây Ban Nha. - Hiệp hội Năng lượng gió của Anh cho biết, trong năm 2004, tiến độ xây dựng các nhà máy phát điện chạy bằng sức gió của Anh đạt mức kỷ lục với tổng công suất các nhà máy được xây dựng là 253 MW, tăng gấp hai lần năm 2003. Chính phủ Anh đã công bố dự án xây dựng nhà máy điện chạy bằng sức gió lớn nhất thế giới trên Biển Bắc với khoảng 200 tua-bin và tổng công suất lên tới 1.000 MW. Các chuyên gia kinh tế cho rằng, năng lượng gió ở Anh sẽ là nguồn năng lượng rẻ nhất vào năm 2020. - Ðức là nước sản xuất hơn một phần ba năng lượng gió trên toàn thế giới, tiếp theo là Mỹ và Tây Ban Nha. - Tổ chức môi trường Hòa bình xanh hoan nghênh nhiều nước châu Âu tham gia giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính, thực hiện Nghị định thư Kyoto về môi trường. Các chuyên gia kinh tế hy vọng, trong tương lai, năng lượng sạch, đặc biệt là từ sức gió và mặt trời sẽ được nhiều nước trên thế giới sử dụng vì tính ưu việt của nó. 8 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 3. Năng lượng thuỷ điện: Thuỷ điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước. Đa số năng lượng thuỷ điện có được từ thế năng của nước được tích tại các đập nước làm quay một turbine nước và máy phát điện. Kiểu ít được biết đến hơn là sử dụng năng lượng động lực của nước hay các nguồn nước không bị tích bằng các đập nước như năng lượng thuỷ triều. Thuỷ điện là nguồn năng lượng có thể hồi phục. a. Tầm quan trọng: - Thuỷ điện, sử dụng động lực hay năng lượng dòng chảy của các con sông hiện nay chiếm 20% lượng điện của thế giới. Na Uy sản xuất toàn bộ lượng điện của mình bằng sức nước, trong khi Iceland sản xuất tới 83% nhu cầu của họ (2004), Áo sản xuất 67% số điện quốc gia bằng sức nước (hơn 70% nhu cầu của họ). Canada là nước sản xuất điện từ năng lượng nước lớn nhất thế giới và lượng điện này chiếm hơn 70% tổng lượng sản xuất của họ. - Ngoài một số nước có nhiều tiềm năng thuỷ điện, năng lực nước cũng thường được dùng để đáp ứng cho giờ cao điểm bởi vì có thể tích trữ nó vào giờ thấp điểm. Thuỷ điện không phải là một sự lựa chọn chủ chốt tại các nước phát triển bởi vì đa số các địa điểm chính tại các nước đó có tiềm năng khai thác thuỷ điện theo cách đó đã bị khai thác rồi hay không thể khai thác được vì các lý do khác như môi trường. b. Ưu điểm: - Lợi ích lớn nhất của thuỷ điện là hạn chế được giá thành nhiên liệu. Các nhà máy thuỷ điện cũng có tuổi thọ lớn hơn các nhà máy nhiệt điện. Chi phí nhân công cũng thấp bởi vì các nhà máy này được tự động hoá cao và có ít người làm việc tại chỗ khi vận hành thông thường. - Các nhà máy thuỷ điện hồ chứa bằng bơm hiện là công cụ đáng chú ý nhất để tích trữ năng lượng về tính hữu dụng, cho phép phát điện ở mức thấp vào giờ thấp điểm để tích nước sau đó cho chảy ra để phát điện vào giờ cao điểm hàng ngày. - Những hồ chứa được tạo thành bởi các nhà máy thuỷ điện thường là những cơ sở thư giãn tuyệt vời cho các môn thể thao nước, và trở thành điểm thu hút khách du lịch. Các đập đa chức năng được xây dựng để tưới tiêu, kiểm soát lũ, hay giải trí, có thể xây thêm một nhà máy thuỷ điện với giá thành thấp, tạo nguồn thu hữu ích trong việc điều hành đập. 9 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 c. Nhược điểm - Trên thực tế, việc sử dụng nước tích trữ thỉnh thoảng khá phức tạp bởi vì yêu cầu tưới tiêu có thể xảy ra không trùng với thời điểm yêu cầu điện lên mức cao nhất. Những thời điểm hạn hán có thể gây ra các vấn đề rắc rối, bởi vì mức bổ sung nước không thể tăng kịp với mức yêu cầu sử dụng. Nếu yêu cầu về mức nước bổ sung tối thiểu không đủ, có thể gây ra giảm hiệu suất và việc lắp đặt một turbin nhỏ cho dòng chảy đó là không kinh tế. - Những nhà môi trường đã bày tỏ lo ngại rằng các dự án nhà máy thuỷ điện lớn có thể phá vỡ sự cân bằng của hệ sinh thái xung quanh. Trên thực tế, các nghiên cứu đã cho thấy rằng các đập nước Hồ chứa nước Vianden dọc theo bờ biển Đại Tây Dương và Thái Bình Dương của Bắc Mỹ đã làm giảm lượng cá hồi. - Sự phát điện của nhà máy điện cũng có thể ảnh hưởng đến môi trường của dòng sông bên dưới. Lượng oxy có thể thay đổi so với trước đó. Cuối cùng, nước chảy ra từ turbine lạnh hơn nước trước khi chảy vào đập, điều này có thể làm thay đổi số lượng cân bằng của hệ động vật, gồm cả việc gây hại tới một số loài. - Các hồ chứa của các nhà máy thuỷ điện ở các vùng nhiệt đới có thể sản sinh ra một lượng lớn khí methane và carbon dioxide. - Một cái hại nữa của các đập thuỷ điện là việc tái định cư dân chúng sống trong vùng hồ chứa. Trong nhiều trường hợp không một khoản bồi thường nào có thể bù đắp được sự gắn bó của họ về tổ tiên và văn hoá gắn liền với địa điểm đó vì chúng có giá trị tinh thần đối với họ. Hơn nữa, về mặt lịch sử và văn hoá các địa điểm quan trọng có thể bị biến mất. - Một số dự án thuỷ điện cũng sử dụng các kênh, thường để đổi hướng dòng sông tới độ dốc nhỏ hơn nhằm tăng áp suất có được. Trong một số trường hợp, toàn bộ dòng sông có thể bị đổi hướng để trơ lại lòng sông cạn. Những ví dụ như vậy có thể thấy tại Sông Tekapo và Sông Pukaki. - Việc xây đập tại vị trí địa lý không hợp lý có thể gây ra những thảm hoạ như vụ Đập Vajont tại Italia, gây ra cái chết của 2000 người năm 1963. 10 [...]... trên, trên thế giới còn đang nghiến cứu nhiều nguồn năng lượng khác như năng lượng hạch nhân, năng lượng nguyên tử, sóng biển, thủy điện tích năng, tuyết… 21 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 22 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 23 ... trong một chu trình khép kín và giúp cung cấp đủ năng lượng cho một nhà máy điện công suất tới hàng trăm MW 16 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 Tại thành phố Swabian (Bad Urach), miền nam nước Đức , một công trình HDR đang được triển khai với giếng khoan sâu 4445m (nơi có nhiệt độ khoảng 1700C) Giai đoạn đầu nhà máy điện đủ cung cấp năng lượng cho trên 2000 hộ dân quanh vùng.Ở Iceland, một nước... cấp nước nóng cho sinh hoạt của người dân tiết kiệm một lượng nhiên liệu dùng để đun nóng nước Đồng thời đây cũng là nguồn gốc của nhiều suối nước nóng Nước nóng phun cao ở vườn quốc gia Yellowstone b/ Tiềm năng địa nhiệt năng ở Việt Nam: 17 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 Ở Việt Nam, theo số liệu thống kê chưa đầy đủ của Cục Địa chất và Khoáng sản, trên toàn lãnh thổ có 253 nguồn nước nóng... không phải là triều lên xuống Ý 20 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 tưởng thiết kế này đang được khảo sát ở nhiều nơi trên thế giới Mặc dầu còn ít được triển khai nhất so với các năng lượng tái tạo khác của biển, nhưng triển vọng của năng lượng dòng thuỷ triều lại rất sáng sủa ►Ưu điểm: - Nguồn thủy triều và sóng hoàn toàn miễn phí Không gây ô nhiễm môi trường Nguồn điện ổn định, chi phí rẻ khi... có đặc tính dễ nổ hơn so với xăng Khí hydro còn làm cho kim loại trở nên giòn hơn - Hydro sản sinh ít năng lượng hơn là xăng, động cơ chạy bằng hydro có công suất yếu hơn động cơ xăng b Ưu điểm 11 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 - Khi hydro kết hợp với oxy, nó tạo ra năng lượng và nước Năng lượng này có thể được khai thác trong một buồng khí, hay trong pin nhiên liệu, để chạy xe hơi, còn phần... để khai thác dạng năng lượng này là công nghệ lò hơi - Có nhiều nước trồng rừng để có củi đốt một cách vĩnh cửu Tại những khối dân cư đông đảo người ta đốt rác trong những lò để sản xuất hơi nước hay điện Hiện 18 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 người ta đang tự hỏi có nên đốt rác như vậy hay không vì phương pháp xử lý rác như vậy tạo ra dioxin - Một hình thức dùng năng lượng sinh vật khô... cung cấp năng lượng và giải quyết vấn đề môi trường do rác và chất thải gây ra 8 Năng lượng thuỷ triều ( Tidal power ) - Trên thế giới hiện nay, năng lượng tái tạo ngoài biển đã trở thành nguồn năng lượng mới quan trọng Ở Anh, tuabin dòng thuỷ triều, đập thuỷ triều, thiết bị khai thác năng lượng sóng, và tuabin gió ngoài khơi, phương án nào cũng có thể cung cấp không dưới 20% nhu cầu điện năng của... độ càng tăng 15 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 - Người ta gọi Địa nhiệt cấp là độ sâu tính bằng mét đủ để nhiệt độ tăng lên 10C Trên lý thuyết trị số trung bình này là 33m Nếu xuống sâu được đến 60km thì có nhiệt độ tới 180 00C Nước được bơm xuống khu vực có nhiệt đô cao và luồng hơi nước đi lên từ long đất sẽ đóng góp vào quá trình chuyển hóa năng lượng từ nhiệt sang điện năng để sử dụng.. .Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 d Khả năng áp dụng: - Tiềm năng thủy điện ở nước ta rất là phong phú Điều đó rất là dễ hiểu Nước ta mưa nhiều và có núi cao hiểm trở Nước mưa rơi trên đỉnh núi chảy xuống biển qua những thung lũng hẹp Chúng ta chỉ cần xây một đập tương đối nhỏ là đủ có một trạm phát điện Hiện nay hơn một nửa điện... động 450km và vận tốc nhanh nhất là 140 km/h - Năm 2001 Opel và General Motor giới thiệu loại xe HydroGen3 với bình hydrogen lỏng dung tích 68 lít, có tầm hoạt động 400 km/h và vận tốc nhanh nhất là 150km/h 14 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 6 .Năng lượng địa nhiệt ( Geothermal power ): - Chúng ta đều biết rằng lớp trên cùng của vỏ Trái đất chỉ có nhiệt độ bình quân trong năm là 150C Dưới . Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 NGUỒN NĂNG LƯỢNG MỚI CHO TƯƠNG LAI I. Năng lượng mới – nhu cầu bức thiết của xã hội: - Từ thuở sơ khai con người đã biết sử dụng năng lượng để. nhằm tiết kiệm năng lượng hóa thạch cho tương lai. 1 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 2.Phân loại: gồm có 8 dạng chủ yếu sau - Năng lượng mặt trời ( solar power ). - Năng lượng gió ( Wind. ưu việt của nó. 8 Nguồn năng lượng mới cho tương lai Nhóm 8 3. Năng lượng thuỷ điện: Thuỷ điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước. Đa số năng lượng thuỷ điện có được từ thế năng của nước