Quõ trỡnh khai thõc vă sử dụng cõc nguồn năng lượng vă nhiớn liệu đều cú liớn quan
đến ụ nhiễm mụi trường. Bất cứ nới năo cú khai thõc nhiớn liệu vă quặng phúng xạđều cú khả
năng gđy ụ nhiễm mụi trường. Cụng nghệ khai thõc căng lạc hậu thỡ nguy cơ tổn hại tới mụi trường vă sinh thõi căng lớn.
1. Khai thõc than đõ
Than đõ lă một dạng năng lượng mặt trời được tớch trữ trong lũng Trõi Đất. Đđy lă nguồn năng lượng chủ yếu của loăi người với tổng trữ lượng trớn 2000 tỷ tấn, tập trung chủ
yếu ở cõc quốc gia Nga, Trung Quốc, Mỹ, Đức, Úc. Trữ lượng cõc loại than đõ trớn thế giới cú thể đõp ứng nhu cầu của con người trong khoảng 200 năm nữa. Than đõ được dựng lăm nhiớn liệu cho cõc nhă mõy nhiệt điện, cõc hoạt động cụng nghiệp khõc. Cõc vấn đề mụi trường hiện nay trong khai thõc sử dụng nguồn năng lượng than đõ lă:
Khai thõc than đõ bằng phương phõp lộ thiớn tạo nớn lượng đất đõ thải lớn, ụ nhiễm bụi, ụ nhiễm nước, mất rừng. Khai thõc than bằng phương phõp hầm mỏ hiện nay lăm mất 50% trữ lượng, gđy lỳn đất, ụ nhiễm nước, tiớu hao gỗ chống lũ vă cõc tai nạn hầm lũ.
- Tại cõc mỏ dự khai thõc hầm lũ hay lộ thiớn, thỡ vấn đề ụ nhiễm bụi lă đõng quan tđm nhất. Hăm lượng bụi tại nơi khai thõc cú thể vượt quõ tiớu chuẩn cho phĩp hăng trăm, hăng ngăn lần. Từđú, bụi theo giú lăm ụ nhiễm cõc vựng dđn cư xung quanh.
- Khớ lưu huỳnh (vă cú thể cả phốt pho) từ cõc mỏ than cú hăm lượng lưu huỳnh cao gđy ụ nhiễm tại khu vực khai thõc vă vựng dđn cư phụ cận, nhất lă khi mưa xuống.
- Trong mỏ than, lượng khớ than methan cú thểđạt tới nồng độ bắt lửa, rất nguy hiểm. Bớn cạnh đú, khớ Co, CO2, vă NO2 khi nổ mỡn vă từ cõc vỉa than bốc lớn cũng lă cõc loại khớ
độc
- Đốt than đõ tạo ra bụi, khớ CO2, SO2, NOx vă cõc dạng ụ nhiễm khõc. Theo tớnh toõn, một nhă mõy nhiệt điện chạy than, cụng suất 1.000 MW, hăng năm thải ra mụi trường 5 triệu tấn CO2, 18.000 tấn NOx, 11.000-680.000 tấn chất thải rắn. trong thănh phần chất thải rắn, bụi, nước thải thường chứa kim loại nặng vă chất phúng xạđộc hại
2. Khai thõc dầu mỏ vă khớ đốt thiớn nhiớn
Dầu mỏ vă khớ đốt lă dạng nhiớn liệu húa thạch lỏng hoặc khớ, tồn tại trong lũng Trõi
Đất. Nhỡn chung, việc khai thõc dầu vă khớ đốt ớt gđy mụi trường. Trừ trường hợp đặc biệt khi cú sự cố. Những vấn đề gđy ụ nhiễm do khai thõc vă sử dụng dầu vă khớ đốt:
Khai thõc trớn thềm lục địa gđy lỳn đất, ụ nhiễm dầu đối với đất, ụ nhiễm khụng khớ, nước. Khai thõc trớn biển gđy ụ nhiễm biển (50% lượng dầu ụ nhiễm trớn biển gđy ra lă do khai thõc dầu trớn biển)
Chế biến dầu gđy ra ụ nhiễm dầu vă kim loại nặng, kể cả kim loại phúng xạ cho mụi trường nước vă đất trong khu vực
Đốt dầu khớ tạo ra cõc chất thải tương tự nhưđốt than
3. Khai thõc thủy năng
Thủy năng được xem lă nguồn năng lượng sạch của con người. Tổng trữ lượng thủy
điện của thế giới văo khoảng 2.214.000 MW, riớng VN lă 30.970 MW, tương ứng với 1,4% tổng trữ lượng thế giới. Tuy nhiớn việc xđy dựng cõc hồ chứa nước lớn tạo ra nhiều tõc động tiớu cực tới mụi trường như: động đất cưỡng bức, thay đổi khớ hậu, thời tiết khu vực, mất đất canh tõc, tạo ra lượng CH4 do phđn hủy chất hữu cơ lũng hồ, tạo ra cõc biến đổi thủy văn hạ
lưu, thay đổi độ mặn của nước khu vực cửa sụng ven biển, ngăn chặn sự phõt triển bỡnh thường cõc quần thể cõ trớn sụng, tiềm ẩn tai biến mụi trường cho hệ thống đớ điều vă cõc cụng trỡnh xđy dựng trớn sụng, v.v...
4. Năng lượng hạt nhđn
Năng lượng hạt nhđn cú hai dạng: năng lượng phđn hủy chất phúng xạ như uran, thori vă năng lượng tổng hợp hạt nhđn cõc nguyớn tố nhẹ như deterium vă tritium. Theo tớnh toõn, năng lượng giải phúng ra từ 1 gam U235 tương đương với năng lượng do đốt 2 tấn than đõ. Hiện nay loại thứ nhất được khai thõc dưới dạng nhă mõy điện hạt nhđn, loại thứ hai cú trữ
lượng lớn, nhưng chưa đủ điều kiện khai thõc qui mụ cụng nghiệp. Nguồn năng lượng hạt nhđn cú ưu điểm khụng tạo nớn cõc loại khớ nhă kớnh như CO2 vă bụi. Tuy nhiớn, cõc nhă mõy
điện hạt nhđn hiện nay lă nguồn gđy nguy hiểm lớn đối với mụi trường bởi sự rũ rỉ chất thải phúng xạ khớ, rắn vă lỏng vă cõc sự cố nổ nhă mõy. Việc quản lý cõc chất thải hạt nhđn từ cõc lũ phản ứng hiện nay chưa đảm bảo an toăn cho mụi trường sinh thõi quốc gia
Gỗ, củi, năng lượng giú, thủy triều được sử dụng từ thời xa xưa trong nhiều lĩnh vực. Cõc nguồn năng lượng năy thường tồn tại một cõch phđn tõn. Việc khai thõc vă sử
dụng chỳng ở qui mụ cụng nghiệp gặp nhiều khú khăn do hiệu suất chuyển húa thănh điện năng thấp. Cõc nguồn năng lượng truyền thống khụng gđy ra cõc tõc động tiớu cực đến mụi trường trong quõ trỡnh khai thõc vă sử dụng
Diện tớch đất cần để sản xuất 1 tỷ Kw/h điện năng từ cõc nguồn năng lượng ban đầu vă theo cõc phương õn cụng nghệ khõc nhau
Loại năng lượng ban đầu Diện tớch đất sử dụng (ha)
Nhiệt điện Mặt Trời 1.800 Quang điện Mặt Trời 2.700 Năng lượng điện chạy băng sức giú 11.700 Thủy điện 13.000 Năng lượng điện chạy bằng sinh khối 200.000 Điện hạt nhđn 68 Nhiệt điện chạy bằng than đõ 90 Điện địa nhiệt 40
Năng lượng mặt trời vă địa nhiệt: lă hai dạng năng lượng sạch cú tiềm năng nhất trớn Trõi Đất. Năng lượng mặt trời cú thể biến đổi trực tiếp thănh điện năng nhờ tế băo quang điện hoặc giõn tiếp qua cõc mụi trường trung gian khõc nhau như nước. Năng lượng địa nhiệt dưới dạng cõc dũng nhiệt từ cõc lũ macma ở sđu trong lũng Trõi Đất. Khu vực tập trung cao cõc loại năng lượng năy gần với khu vực hoạt động mạnh của vỏ Trõi Đất (nỳi lửa, khe nứt, v.v...). Việc khai thõc loại năng lượng năy đang được nghiớn cứu vă phõt triển ở nhiều quốc gia trớn thế giới. Khú khăn lớn nhất đối với việc phõt triển cõc nguồn năng lượng sạch lă nguồn vốn đầu tư vă giõ thănh của điện năng cao. Do vậy, để điều tiết cơ cấu năng lượng theo hướng tăng cường cõc nguồn năng lượng hợp lý, việc đõnh thuế đối với nguồn gđy ụ nhiễm vă việc năng cao hiệu suất, giảm giõ thănh đối với nguồn năng lượng sạch lă cõc điều kiện quan trọng nhất
Như vậy, mỗi một loại năng lượng đều cú ưu vă nhược điểm riớng, lấy tiớu chớ diện tớch đất cần sử dụng để sản xuất một khối lượng điện năng lăm thớ dụ minh chứng (bảng 1)
6. Cõc giải phõp về năng lượng của loăi người
Cõc giải phõp về năng lượng của loăi người hướng tới một số mục tiớu cơ bản như
sau:
- Duy trỡ lđu dăi cõc nguồn năng lượng của Trõi Đất
- Hạn chế tối đa cõc tõc động tiớu cực đến mụi trường trong khai thõc vă sử dụng năng lượng. Sử dụng hợp lý cõc nguồn năng lượng cho phõt triển kinh tế, khoa học kỹ thuật.
Trong điều kiện hiện nay, cõc dạng năng lượng húa thạch dễ khai thõc vă sử dụng
đang lă đối tượng quan tđm của nhiều quốc gia. Tiớu thụ nhiớn liệu húa thạch chủ yếu lă cõc nước cú nền cụng nghiệp phõt triển như Mỹ, cõc nước phương Tđy. Do vậy, để giảm sự tiớu thụ nguồn năng lượng húa thạch lă nguồn năng lượng gđy tõc động mạnh mẽ tới mụi trường, cõc nước cụng nghiệp cần phải thay đổi cơ cấu năng lượng, giảm mức độ tiớu thụ trớn đầu người. Bớn cạnh đú, việc đầu tư triển khai cụng nghệ chống ụ nhiễm mụi trường trong cõc nhă mõy nhiệt điện chạy bằng than, dầu cú tõc động giảm thiểu lượng cõc chất thải ra mụi trường
Khuyến khớch đầu tư cho cõc cụng nghệ sạch, cõc dạng năng lượng sạch khõc. Tăng cường đầu tư nghiớn cứu phõt triển cõc nguồn năng lượng mới, năng lượng tõi sinh theo hướng hạ giõ thănh sản xuất sao cho chỳng cú thể cạnh tranh với cõc nguồn năng lượng truyền thống
Nghiớn cứu cõc qui trỡnh sản xuất, thiết bị sản xuất để tiết kiệm năng lượng. Nghiớn cứu sử dụng dạng năng lượng sạch trong một số lĩnh vực dễ gđy ra tõc động xấu đến mụi trường như : giao thụng, sinh hoạt