Khi con người còn sinh hoạt trong hang động thì lửa được sử dụng để chiếu sáng, sưởi ấm và nấu nướng. Nguồn năng lượng động lực trong thời kỳ đó là sức người và gia
súc. Sau đó, nhờ sử dụng lửa, tổ tiên chúng ta đã làm ra được đồ gốm và các công cụ bằng kim loại. Với những công cụ đó, con người đã thực hiện được các hoạt động sản xuất như canh tác, trồng trọt và chăn nuôi, qua đó các cộng đồng xã hội được hình thành. Có thể nói rằng lửa chính là xuất phát điểm của nền văn minh nhân loại.
- Vào cuối thể kỷ 18, máy hơi nước dùng nhiên liệu than đá được phát minh ở Anh. Từ đó, cuộc cách mạng về năng lượng động lực bùng nổ và dẫn đến cuộc cách mạng công nghiệp. Hơn nữa, với kỹ thuật của động cơ đốt trong và sử dụng điện ở thế kỷ 19, nhiều phát minh có tính bước ngoặt đã ra đời, đẩy mạnh sự phát triển của khoa học kỹ thuật, tạo ra một xã hội phong phú và tiện lợi như ngày nay. [8]
(a) Nhật
(b) Pháp
(c) Mỹ
Hình 2.15: Biểu đồ biểu diễn các nguồn nhiên liệu sản xuất điện của vài nước trên thế giới hiện nay. (a) Nhật; (b) Pháp; (c) Mỹ.
(http://gafin.vn/2011031603295831p0c32/dien-hat-nhan-cung-cap-30-nang-luong-tai- nhat.htm)
- Hiện tại, ở các nước phát triển tiên tiến, tiêu thụ năng lượng bình quân trên đầu người cao hơn 50 lần so với xã hội cổ đại và cao hơn 10 lần so với thời điểm trước cuộc cách mạng công nghiệp.
- Thế nhưng từ giữa thế kỷ 20, nhu cầu sử dụng năng lượng tăng lên một cách nhanh chóng, đây là nguyên nhân khiến chúng ta không thể thờ ơ với vấn đề ô nhiễm môi trường trái đất. Hơn nữa, dân số tăng lên càng làm tăng thêm lo lắng về sự cạn kiệt của tài nguyên năng lượng.
- Để duy trì cuộc sống văn minh của mình, con người cần sử dụng năng lượng, nhưng đã đến lúc chúng ta cần phải xem xét lại mối quan hệ giữa năng lượng và môi trường.
2.4.1. Tình hình khai thác các nguồn tài nguyên năng lƣợng
- Sự cạn kiệt các nguồn tài nguyên năng lượng do sự khai thác không hợp lí:
cạn kiệt các nguồn tài nguyên năng lượng hoá thạch, gỗ, củi…
-Ví dụ: tại Việt Nam, tổn thất trong khai thác dầu khí là 50-60%, than hầm lò là 40-60% còn trong chế biến vàng là 60-70%. Đây chỉ là ba trong những con số đau xót về tình trạng lãng phí sử dụng tài nguyên và nhiên liệu, nguyên liệu đầu vào của các ngành sản xuất Việt Nam đã được công bố tại hội thảo "Phát triển bền vững ngành và doanh nghiệp" sáng 10/9/2004 tại Hà Nội.
Hình 2.16: Thiếu quy hoạch, đổ thải bừa bãi trong khai thác than là nguyên nhân gây bụi, bẩn, ô nhiễm môi trường.
(http://www.cand.com.vn/News/PrintView.aspx?ID=141860)
- Sự ô nhiễm môi trường do khí thải của việc khai thác, sử dụng một số loại năng lượng có thể gây ô nhiễm.
- Sự biến đổi khí hậu, biến đổi môi trường do sử dụng các nguồn năng lượng hoá thạch, hoặc những nguồn năng lượng trong lòng đất.
- Nhu cầu năng lượng ngày càng cao do nhu cầu tăng trưởng kinh tế, phát triển các ngành sản xuất công nghiệp, giao thông vận tải và nhu cầu nâng cao chất lượng cuộc sống.
- Nguồn năng lượng được sử dụng chủ yếu vẫn là các nguồn năng lượng hóa thạch như than đá, dầu, khí tự nhiên,…
- Điện năng là dạng năng lượng có nhiều ưu điểm vì nó dễ dàng được chuyển hóa từ các dạng năng lượng khác; đồng thời khi sử dụng điện năng cũng dễ dàng chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng, quang năng,…vì vậy việc sản xuất điện năng có ý nghĩa rất quan trọng trong chiến lược năng lượng của mỗi quốc gia.
2.4.2. Ảnh hưởng đối với môi trường
- Việc khai thác năng lượng sẽ gây tác động nhiều mặt đến môi trường đất, nước, không khí, thảm thực vật, cư dân bản địa. Việc sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch làm gia tăng hiệu ứng nhà kính là một trong những nguyên nhân chủ yếu tác động xấu đến môi trường trên Trái đất ở quy mô lớn.
Hình 2.17: Vùng rừng keo rộng lớn ở Quảng Khê – Đăk Nông bị dân địa phương chặt đốt để lấy đât canh tác
(http://www.baomoi.com/Giao-rung-ve-dia-phuong-o-Dak-Nong-Bi-pha-tan- hoang/148/6883476.epi)
- Quá trình quang hợp của cây xanh lấy đi một phần CO2 trong không khí tạo nên các điều kiện khoa học tương đối ổn định trên Trái đất. [9]
- Hiệu ứng nhà kính được xác định chủ yếu do các khí gây ra như CO2, CH4. N20, O3, CFC,… dẫn đến hậu quả như ảnh hưởng đến nguồn nước, đến tài nguyên bờ biển, đến sức khỏe con người, ảnh hưởng lâm nghiệp, năng lượng…
- Các nhà máy điện và môi trường sinh thái:
+ Các nhà máy nhiệt điện là nguồn phát thải CO2 chính. Ngoài ra còn thải ra khí thuỷ ngân và một số khí độc khác như SO2, NOx (nitrogen ôxít).
+ Các nhà máy thủy điện có thể làm thay đổi sự cân bằng hệ động vật thủy sinh
+ Các nhà máy điện hạt nhân phát triển sinh nguồn phóng xạ ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Hình 2.18: Khói bụi và khí độc hại từ các nhà máy, xí nghiệp.