NewYork Paris Hà Nội Khách thứ :

NIỀM TIN TƯƠNG LAI

     

Cập nhật hiểu biết về tiềm năng, vị trí... các nguồn năng lượng thế giới thế kỷ 21 - GS Tôn Thất Trình

I. Năng lượng xài trên thế giới từ đầu thế kỷ thứ 20

1. Thời đại nhiên liệu hóa thạch

Thế kỷ thứ 20 khởi đầu, đưa chúng ta vào thời đại nhiên liệu hóa thạch – fossil fuels . Theo nhà chuyên môn năng lượng Vaclav Smil , đại học Manitoba – Canada , chúng ta đã sử dụng hơn phân nữa năng lượng từ than đá , dầu lữa , khí dầu thiên nhiên, Thành quả là chúng ta khởi sự xài tận gốc chúng hơn nữa . Sau đó xe hơi đã thay thế xe thổ mộ ( ngựa, bò …) , máy cày , cần trục và máy xúc hơi nước thay các động vật kéo , thay cơ bắp con người . Tàu thuyền buồm chạy nhanh cuối cùng chìm xuống dưới chân trời , được thay bằng những chùm khói. Tuy nhiên xã hội công ( kỷ ) nghệ phải trả gía biến đổi này . Chiến tranh công nghệ giết chết hàng chục triệu người , các đô thị học bài học gian khổ về các ảnh hưởng y tế tai hại của khói mù sương, thợ hầm mỏ làm việc trong những điều kiện kinh khủng , và ô nhiễm làm tan hoang các hồ nước và sông ngòi xanh trong. Thế nhưng công nghệ hóa nông nghiệp đã nuôi sống tốt đẹp hơn và nâng cao thêm nhiều mức sống con người . Năng lượng điện đã cứu giúp chúng ta , giải thóat chúng ta khỏi ách kiếp trâu ngựa mệt mỏi thân thể không ngừng, làm tiêu hao đa số ngày sống còn chúng ta và thắp sáng mọi đêm; cho nên chúng ta không còn phải lựa chọn phải làm gì và lúc nào, nhờ không còn bị nhịp mặt trời ( ngày đêm ) cai quản nữa . Máy bay , ti vi và sau đó là Internet , mọi thứ đều chạy bằng nhiên liệu hóa thạch, chắp cánh cho tinh thần nhân lọai bay cao , tạo nên một thế giới có vẻ nhỏ hơn, mới hơn, nối kết nhau nhiều hơn .

2. Năng luợng dung hợp hạt nhân chạy từ tính hay chạy laser ở cuối thế kỷ 21 ?

Giữa hay cuối thế kỷ 21, năng lượng dung hợp vĩ mô, chạy từ tính hay laser, bắt chước hòan tòan măt trời , có chấm dứt thời đại nhiên liệu hóa thạch chăng ?

Hậu quả của mọi thứ chạy bằng nhiên liệu hóa thạch làm ra một nghiện ngập nhân loại sẽ không từ bỏ ở thế kỷ 21 , khi dân số toàn cầu đạt mức 10 tỷ người, đó là thói quen xài năng lượng, không chịu xài ít năng lượng hóa thach hơn đâu . Mọi nghiên cứu khuynh hướng đều chứng tỏ chúng ta sẽ xài nhiều năng lượng hơn ! Tin tốt sốt dẽo là Trái Đất tràn đầy năng lượng , trái với tiên liệu những nhà bi quan . Đa số năng lượng thoát thai từ mặt trời , đập xuống chúng ta mỗi ngày. Những nguồn năng lượng khác thật ra cũng có nguồn gốc năng lượng mặt trời nữa, dù có thể bị che dấu đi . Nhiên liệu hóa thạch là năng lượng mặt trời động vật , thực vật, rong tảo , và vi khuẩn tồn trữ , khi chúng chụp bắt năng lượng này cách đây hàng triệu năm , hay hàng tỷ năm qua và chôn vùi sâu hay ép chặc lại thành những dạng hửu dụng , nhờ nhiệt lượng và trọng lượng của đá tích trữ . Điện hạt nhân cũng tùy thuộc vào năng lượng tinh tú ( ngôi sao ). Năng lượng hạt nhân tách rời các nguyên tử nặng hình thành đã hàng tỷ năm trước , khi các vì siêu sao – supernova nổ tung . Điện địa nhiệt cũng phát xuất từ nguồn gốc tương tự . Đa số nhiệt lượng nội địa cũng đến từ phân hủy các nguyên tố kích hoạt phóng xạ. Điên gió , thủy điện khác hẳn . Chúng là năng lượng tái sinh được , không bị hửu hạn . Nhưng nhiệt lựợng mặt trời thổi gió bay đi và làm nước di chuyễn quanh hành tinh . Tất cả tua bin chạy gió và đập thủy điện là những phương cách gián tiếp thu lượm mặt trời vậy đó .

Thời đại nhiên liệu hóa thạch sẽ chấm dứt, khi chúng ta hình dung được cách nào đến ngay tận nguồn gốc , nghĩa là mặt trời chúng ta , và gặt hái năng lượng kích thước vĩ mô , đại trà . Có lẽ trong thế kỷ thứ 21 , chúng ta sẽ bắt chước nguồn năng lượng của mặt trời, dung hợp hạt nhân – nuclear fusion, trên trái đất, với các lò phản ứng chạy từ tính – magnetic hay laser. Hay cuối cùng chúng ta sẽ học cách nào thu thập và sử dụng ánh sáng mặt trời, còn hửu hiệu hơn các cây cối , thưc vật nữa ( cây cối chỉ dùng một tỉ số thấp kém ánh sáng mặt trời , kể cả lọai cây C4 không bị ánh sáng bảo hòa ) . Mỗi ngày ánh sáng mặt trời tắm gội chan hòa chúng ta ; 20 lần hơn là chúng ta xài năng lượng mỗi năm. Trong mấy chục năm tới , nhiên liệu hóa thạch sẽ vẫn quá dồi dào và tiện lợi , để không dùng chúng nữa , . Cho nên, muốn tránh cho địa cầu sẽ khỏi bi hâm nóng thêm quá đáng , chúng ta phải hình dung cách nào đốt cháy nhiên liệu hóa thạch mà không làm phát thải carbon dioxide vào khí quyễn hay vào đại dương. Cùng lúc , chuyễn tiếp đến một tương lai dùng năng lượng mặt trời , bền vững hơn , vẫn tiến triễn.. Lúc đó, vào một khỏang cách thời gian còn xa lắm , nhân loại đói nhiên liệu hóa thạch , sẽ công nhận ngay hay không, là thời đại nhiên liệu hóa thạch , chẳng qua, cũng chỉ là một tiếng bíp bíp của lịch sữ loài người thôi !

II. AI SẢN XUẤT, AI XÀI DẦU LỮA NHIỀU NHẤT THẾ GIỚI .

1. Mười quốc gia xuất khẩu dầu lữa nhiều nhất hiện nay.

Tính bằng triệu thùng một ngày :

- Saudi Arabia : 8,5 triệu thùng một ngày .

- Nga : 6,9 triệu thùng một ngày .

- UAE : 2,6 triệu thùng một ngày .

- Na uy : 2,6 triệu thùng một ngày .

- Iran : 2,5 triệu thùng một ngày .

- Kuwait : 2,3 triệu thùng một ngày .

- Venezuela : 2,2 triệu thùng một ngày .

- Nigeria : 2,1 triệu thùng một ngày .

- Algeria : 1,8 triệu thùng một ngày .

- Mexicô : 1,7 triệu thùng một ngày .

- Việt Nam : 0,4 triệu thùng một ngày .

2. Mười quốc gia nhập khẩu nhiều nhất :

( cũng tính theo triệu thùng / ngày ) :

- Hoa Kỳ : 12,4 triệu thùng một ngày .

- Nhật : 5,0 triệu thùng một ngày .

- Trung Quốc : 3,4 triệu thùng một ngày .

- Đức : 2,5 triệu thùng một ngày .

- Hàn Quốc ( Nam Hàn ) : 2,2 triệu thùng một ngày .

- Pháp : 1,9 triệu thùng một ngày .

- Ấn Độ : 1,7 triệu thùng một ngày .

- Ý : 1,6 triệu thùng một ngày .

- Tây Ban Nha : 1,6 triệu thùng một ngày .

- Đài Loan : 0,9 triệu thùng một ngày .

1 thùng Dầu lửa ( Baril ) = 42 gallons Dầu lửa = 159 litres Dầu lửa .

1 gallon Dầu lửa = 3,785 litres Dầu lửa .

III- Tài nguyên năng lượng không nhìn thấy, ở đâu trên Trái Đất vậy ? . Những điểm nóng năng lượng

1. Dầu lửa

Ở đâu :

Trung Á giữ khỏang 60 % dầu có thể khai thác được . Chiếu theo Tạp Chí Dầu lữa và khí dầu, cát dầu Canada , những trầm tích lớn lao đất cát và dầu lữa đòi hỏi đào sâu và lọc cường độ cao chứa những dự trữ đứng hạng nhì , sau Trung Á . Một ước lượng thô hào cho biết thế giới chứa chừng 1300 tỉ thùng chưa khai thác .

Tạo thành bởi :

Đa số dầu lữa hình thành từ những thành phần hửu cơ còn sót lại của tảo – algae , thịnh vượng ở các đại dương trong 2 thời kỳ Trái Đất ấm áp cách đây 90 triệu năm và 150 triệu năm .

Tiềm năng :

Ước lượng không chắc chắn về tài nguyên này khắp thế giới và hứa hẹn khám phá những kỷ thuật tìm ra dầu lữa mới, khiến cho việc xác định tỉ lệ bao nhiều dầu lữa thế giới đã được khai thác , rất khó khăn. Viện Nghiên cứu Khoa học Địa chất và Tài nguyên thiên nhiên ở Đức , ước lượng rằng có đến 600 tỉ thùng có thể khai thác được với kỷ thuật khoan dầu tốt hơn . Các cơ quan khác tin rằng chúng ta đã đạt đến đỉnh khai thaác và dầu đào được càng ngày càng ít đi .

2. Khí dầu thiên nhiên :

Ở đâu :

Cũng như dầu lữa , khí dầu phân bố bất đồng trên thế giới . Ba nước Nga , Iran và Qatar gọp lại, chứa hơn phân nữa tổng số thế giới và Trung Quốc đang đuổi theo kịp, nhờ sản xuất năm ngóai tăng thêm hơn 50%, theo Tạp chí dầu lữa và dầu khí .

Bao nhiêu :

Dự trữ khí dầu thiên nhiên biết được , cùng với tài nguyên tiềm thế lớn lao có thể giúp chúng ta có dầu khí xài , ít nhất là 130 năm nữa , căn cứ trên mức sử dụng hiện hửu , dù cho nhân lọai mỗi ngày mỗi xài nhiều hơn .

Tạo thành bởi :

Phần còn lại các vi sinh vật cỗ xưa bị chôn vùi . . Khác với thành hình của dầu lữa từ rong tảo , khí dầu thiên nhiên điển hình đến từ các thực vật và động vật phân hủy ở nhiệt độ cao , sâu dưới đất .

Tiềm năng :

Cải thiển ống dẫn khí và kỷ thuật làm khí lỏng , song song với ưa thích mỗi ngày mỗi tăng về lọai nhiên liệu ít phát thải này, đã đẩy mạnh thị trường và thêm đầu tư đeo đuổi khai thác khỏang chừng 7 triệu tỉ bộ khối - cubic feet khí dầu còn bị che lấp . Điều này sẽ làm tăng gấp đôi số dự trữ khí dầu thế giới .

3. Than đá

Ở đâu :

Dù rằng đã có hơn 70 quốc gia trên thế giới tìm thấy than đá , hơn 2/3 tổng số dữ trữ khai thác được lại ở 4 quốc gia : Úc , Trung Quốc , Nga và Hoa Kỳ , theo một nghiên cứu của Ủy Ban Năng Lượng thế giới.

Bao nhiêu :

Sử dụng kỷ thuật khai thác hầm mỏ hiện hửu có thể khai thác được 935 tỉ tấn than đá .

Tạo thành bởi :

Đa số trầm tích than đá Âu Châu và Bắc Mỹ đã hình thành cách đây 300- 360 triệu năm qua . Than đá Á Châu và Úc châu có thể trẻ hơn nhiều. Một khí hậu ấm áp , ẩm ướt và một sự bùng nổ đời sống thực vật tạo dựng những đầm lầy , Sau đó đầm lầy bị chôn vùi dưới các trầm tích , nếu có nhiệt độ cao sẽ biến thành than đá .

Tiềm năng :

Than đá sản xuất ra 40% điện trên thế giới và ở mức sử dụng hiện hửu có thể kéo dài 150 năm nữa . Các công ty năng lượng đang thám hiểm một kỷ thuật gọi là khí hóa – gasification than đá dưới đất , có cơ tăng dự trử thế giới lên thêm 660 tỉ tấn nữa .

4. Uranium

Ở đâu :

Gần 50 % nguồn cung cấp biết được về uranium nằm trong lảnh thổ 3 quốc gia : Úc , Canada và Kazakhstan . Ngày nay , hơn phân nữa uranium sản xuất thương mãi đến từ hai nước Úc và Canada, theo Cơ quan nguyên tử lực quốc tế IAEA và Cơ quan Nguyên tử lực Hoa Kỳ .

Bao nhiêu :

Hơn 6 triệu tấn tài nguyên uranium biết được , có thể khai thác được với giá rẽ hơn 59 đô la một cân Anh , theo lời IAEA . Hiện nay giá khỏang 80 đô la Mỹ . Kể từ năm 2005 , tài nguyên uranium biết được gần như tăng gấp đôi . Mỏ uranium Việt Nam hình như ở Phong Thổ tỉnh Lai Châu. miền Bắc Việt Nam ( ? )

Tạo thành bởi :

Điện hạt nhân dựa vào năng lượng các vì sao, phân hạch các nguyên tử nặng – heavy atoms, hình thành cách đây hàng tỉ năm ở các siêu sao . Nguồn cung cấp những nguyên tử này hửu hạn trên Trái Đất.

Tiềm năng :

Hiện nay các lò phản ứng hạt nhân cần 77 000 tấn kim lọai uranium mỗi năm . Giả thiết là mỏ uranium thõa mãn 60% yêu cầu này , ( tái chế biến nhiên liệu đã tắt, thõa mãn 40% ) , nguồn cung cấp uranium sẽ kéo dài được hơn 130 năm .

5. Thủy điện

Ở đâu :

Nơi nào nước chảy là có cơ bắt chụp được thủy điện , giả thiết là quốc gia có tiền và có đủ cơ bản để xây đắp một đập và móc vào một mạng lưới điện .

Bao nhiêu :

nếu mọi quốc gia trên thế giới khai thác các dòng nước thiên nhiên , thủy điện sẽ cung cấp hơn 16 500 tetrawatt- giờ ( TWh ) điện mỗi năm . Tiềm năng lớn nhất là ở Trung Quốc , hơn 2474 TWh một năm . Kế tiếp là Hoa Kỳ , Nga , Brasil và Canada . Chung lại 5 quốc gia này hiện sản xuất hơn phân nữa thủy điện thế giới, theo dữ liệu Ủy Ban Năng Lượng Thế giới thu thập năm 2005.

Tạo ra bởi :

Đập chụp bắt các dòng nước chảy. Nhà máy thủy điện đầu tiên khởi sự họat động năm 1882 ở Appleton , bang Wisconsin , Hoa Kỳ , nhờ một đập thiết lập ngang qua sông Fox River .

Tiềm năng :

Năm 2005, thế giới sản xuất 2840 TWh thủy điện, nghĩa là 1/6 tiềm năng tổng cọng . Hội Thủy điện Quốc tế ước lượng là thế giới có thể phát triễn ba lần hơn sản xuất hiện hửu , phần lớn đến từ Trung Quốc, có dự án sản xuất 80 000 megawatts .

6. Điện nhiệt địa – geothermal

Ở đâu :

Những điểm nóng- hot spots cạn , tỉ như Alaska và Vùng Tây Bắc Thái Bình Dương , Hoa Kỳ , là tiềm năng điện nhiệt địa lớn nhất . Inđônêxia , Phi Luật Tân , và Mexicô theo sát kế tiếp , theo Hội Năng lượng Địa Nhiệt cho biết .

Bao nhiêu :

Hoa Kỳ sản xuất hơn 2800 megawatt ( MW ) và ngồi trên một tiềm năng 30000 MW nữa . Trên thế giới , 1177 tetrawatt- giờ điện ( đủ dùng cho 110 triệu gia cư Mỹ , có thể chụp bắt được điện địa nhiệt cách mặt đất chưa đầy 2 dặm Anh .

Tạo ra bởi :

Những điểm nóng , có nhiệt độ gần mặt đất trên 180 độ F , xảy ra nơi các phiến bản vỏ Trái Đất thay đổi , phơi bày nhiệt lượng lõi trái đất.

Tiềm năng :

Hội Năng lượng Địa Nhiệt đã xác định 39 quốc gia có thể xài duy nhất điện địa nhiệt , phần lớn ở Phi Châu, Trung và Nam Mỹ Châu . Kỷ thuật đào sâu hơn 2 dặm Anh có thể cung cấp thêm 130 000 MW nữa từ các nguồn địa nhiệt Hoa Kỳ . .

7. Gió

Ở đâu :

Gió thổi mạnh nhất là dọc bờ biển.

Bao nhiêu :

Các nhà khảo cứu ước lượng tài nguyên gió có thể tạo ra chừng 72 tetrawatts điện , nếu như chúng ta đăt các nhà máy điện gió ở một vài nơi xa xôi hẻo lánh cùng cực trên thế giới. Năm 2007 , dung lượng điện gió đã gia tăng 27%, so với năm 2006 , sản xuất tổng cọng trên 94000 megawatts .

Tạo ra bởi :

Gió là dòng không khí chạy từ nơi cao áp đến nơi áp xuất thấp, gây ra bởi một tương tác phức tạp giữa nhiệt lượng mặt trời và Trái đất quay tròn .

Tiềm năng :

Ủy Ban Năng lượng Gió Toàn Cầu tiên đóan là nếu những chánh sách thân thiện gió đang đề xướng hiện nay được chấp thuận , gió có cơ cung cấp đến 29% điện thế giới vào năm 2030 .

8. Mặt Trời :

Ở đâu :

Mặt trời hâm nóng Trái đất nhiều nhất ở xích đạo , dù rằng năng lượng mặt trời cung cấp ít nhất là hai kilowatt- giờ mỗi ngày , bất cứ nơi nào trên lục địa , biển hay băng đá tuyết – iceberg .

Bao nhiêu :

Cứ 7 mét vuông trên mặt bằng Trái Đất nhận trung bình 29 kilowatts – giờ năng lượng mặt trời mỗi ngày, đủ để cung ứng cho một gia cư Hoa Kỳ điển hình .

Tạo ra bởi :

Lõi mặt trời là một khối phản ứng dung hợp – fusion reactions, làm ra các phát xạ . Nó bắn ra không gian, xuyên qua chừng 93 triệu dặm Anh , trước khi đến với chúng ta.

Tiềm năng :

Kỷ thuật mới , tỉ như tế bào mặt trời đa giao nối – multijunction solar cells và tế bào mặt trời phim mỏng – thin film solar cells , hứa hẹn làm giảm chi phí chế tạo, có thể cạnh tranh thuận lợi với giá điên hiện thời.