Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 12298)

Năng Lượng Hydrogen

Bước vào thế kỷ 21, việc xử dụng đa dạng năng lượng (energy diversity) trong chuyển vận là một trong những suy nghĩ lớn cho công nghệ năng lượng trong tương lai. Đây là một tiềm năng để cho tất cả những nghiên cứu hiện tại chú tâm vào như khả năng truy tìm nguồn nguyên liệu thay thế xăng dầu trong vận chuyển như hơi đốt, rượu ethanol, điện, hydrogen, hay một hay nhiều hổn hợp của các loại năng lượng vừa kể trên.

Vào ngày 8/1/007, Cty H2Gen Innovations, Inc. công bố là đã hoàn tất việc chuyển giao hệ thống sản xuất HGM 2000 Hydrogen đến Cty Chevron Hydrogen  Co. ở Florida. Hệ thống nầy sẽ là một thí điểm đầu tiên, đã được thực hiện vào cuối tháng giêng vừa qua. Đó là việc xử dụng xe buýt chạy bằng nhiên liệu hydrogen ở phi trường Orlando. Đây là một chương trình tài trợ bởi Cơ quan Bảo vệ Môi trường Florida. Máy HGM 2000 Hydrogen có khả năng sản xuất 115 Kg hydrogen nguyên chất (99,999% tinh khiết) đủ cung ứng cho 8 chiếc xe buýt lớn chạy suốt ngày trong phi trường.

Trong buổi lễ chuyển giao. TGĐ của H2Gen tuyên bố: "Đây là một bước quan trọng cho chúng ta. Hệ thống HGM 2000 rất dễ di chuyển, dễ lắp đặt, cũng như vận hành trong việc chuyển tải nhiên liệu hydrogen vào xe". Hệ thống nầy dựa theo nguyên tắc chuyển đổi khí thiên nhiên và nước thành hydrogen; do đó, sự an toàn tuyệt đối được bảo đảm trong khi di chuyển.

Thành quả nầy cho thấy Hoa Kỳ và các quốc gia phát triển trên thế giới đã bắt đầu xử dụng hydrogen như là một nhiên liệu thay thế dầu. Và việc chuyển đổi nầy kích thích công nghệ xe hơi trong việc nghiên cứu để thích ứng với tình thế mới là dùng nhiên liệu thay thế như hydrogen. Đây cũng là một bước ngoặc trong việc hạn chế khí thải CO2.

Nguồn sản xuất hydrogen

Các nguyên liệu và phươngpháp sau đây hiện đang được nghiên cứu và ứng dụng để sản xuất hydrogen. Đó là khí đốt thiên nhiên, than đá, nguồn năng lượng hạch nhân, phương pháp điện giải, năng lượng gió, năng lượng sinh khối (biomass), và năng lượng mặt trời.

Hydrogen từ khí đốt thiên nhiên: Điều chế hydrogen từ các nguồn nguyên liệu thiên nhiên như khí đốt được thực hiện dễ dàng nhất, và không cần phải sản xuất một nguồn nguyên liệu trung gian khác. Lợi điểm thứ hai, là phương pháp nầy đưa đến một công nghệ không phức tạp và có tỷ lệ hydrogen-carbon cao; do đó, hạn chế được tối đa lượng khí carbonic phát thải vào không khí.

Phươngpháp nầy thích hợp với những quốc gia có nguồn dự trử khí đốt lớn như LB Nga, nhưng lại khó thích hợp cho Hoa Kỳ và Tây Au, vì cần phải nhập cảng nguyên liệu khí đốt.

Nguyên lý chuyển đổi từ khí đốt methane CH4 ra hydrogen gồm các phương cách sau đây:

1- phản ứng chuyển hóa hơi methane và oxid hóa từng phần;

2- Hoặc kết hợp chung hai giai đoạn với nhau. Nhưng trên thực tế hổn hợp khí vẫn còn chứa carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2) và một phần nhỏ khí methane còn sót lại.

Do đó cần phải qua một quy trình chuyển hóa thứ hai với hơi nước dưới những hóa chất xúc tác với nhau để tạo ra hydrogen như sau:

CO  +  H20(hơi)     ->   CO2  +  H2

CH4  +  2H20(hơi)  ->  CO2  +  4H2

Và sau cùng khi tinh chế lại, quy trình sản xuất sẽ cho ra hydrogen có độ tinh khiết rất cao.

Phương pháp chuyển đổi khí đốt ra hydrogen trong giai đoạn chuyển tiếp hiện tại có thể là một giải pháp có hiệu quả kinh tế cao nhất vì nguồn vốn đầu tư và sản xuất tương đối thấp so với các phương pháp khác.

Đặc điểm của phương pháp nầy là dễ thực hiện và khi sản xuất ở quy mô lớn sẽ làm giảm giá thành. Đặc điểm thứ hai, là ở các hệ thống phân phối, ở các điểm bán lẽ không cần nhân viên có trình độ cao để chuyển khí hydrogen từ hệ thống phân phối qua tế bào tiếp nhận của xe.

Theo ước tính, một hệ thống sản xuất 480 Kg hydrogen/ngày sẽ giảm từ 3.847 $/Kg/ngày còn 2.000 $/kg/ngày và giá hydrogen sẽ giảm xuống từ 3,51 còn 2,33 Mỹ kim/Kg. Phương pháp  nầy có thể áp dụng với quy mô kỹ nghệ vào năm 2011.

Hydrogen từ than đá:  Phương pháp nầy được áp dụng ở các nhà máy nhiệt điện dùng than và quy trình tổng hợp hóa khí trong than (IGCC). Đây là một phương pháp sạch biến than thành năng lượng đang ngày càng phát triển ở Hoa kỳ. Do đó, việc phối hợp vừa sản xuất điện và khí hydrogen trong các nhà máy phát điện dùng than sẽ giảm giá thành của hydrogen và phương pháp nầy có hiệu quả kinh tế rất cao. Đây là một phương pháp biến than thành khí (gasification) dựa theo nguyên lý oxid hóa than đá với hơi nước ở nhiệt độ và áp xuất cao. Trong điều kiện trên, năng lượng được thành hình để có thể biến thành điện năng và khí hydrogen theo như chuổi phản ứng vừa đan cử ở phần trên.

Thêm nữa, với phương pháp trên, sản lượng hydrogen có được rất cao, có khả năng cung ứng nhiên liệu cho nhiều hệ thống phân phối trong một vùng rộng lớn. Vã lại, trữ lượng than đá của HK còn đủ cung ứng cho nhu cầu trong vòng 250 năm nữa; như vậy sẽ không có biến động về giá cả như việc dùng khí đốt mà Hoa Kỳ cần phải nhập cảng. Tuy nhiên có một điểm bất lợi lớn cho phương pháp nầy là lượng khí CO2 thải hồi rất lớn, lớn hơn tất cả phương pháp hiện nay để sản xuất hydrogen. Do đó, cần phải có hệ thống thu hồi khí carbonic bằng cách áp dụng kỹ thuật chuyển hóa carbon  (sequestration).

Với phương pháp nầy, giá thành của H2 được ước tính khoảng $1,03/Kg. Trong tương lai, nếu áp dụng các phương pháp hoàn chỉnh hơn như thiết lập các ló phản ứng hóa khí lớn, và tăng hiệu năng việc tách rời cũng như tinh chế H2, giá thành có thể giảm xuống còn $0,90/Kg. Phương pháp nầy dự trù đem vào áp dụng tại HK vào năm 2015.

Hydrogen từ năng lượng hạch nhân: Sản xuất H2 từ nguồn năng lượng nầy có hai điểm lợi: 1- Nguồn nguyên liệu chính là uranium có trữ lượng lớn ở HK, Canada, và Úc Châu. Do đó đây là một nguồn nguyên liệu ổn định và an toàn; 2- Nguồn năng lượng hạch nhân không tạo ra khí carbonic vào bầu khí quyển cũng như các khí thải độc hại khác.

Quá trình sản xuất H2 trong các ló phản ứng hạch nhân có thể được lý giải như sau: hơi nước được điện giải trong phản ứng nhiệt hóa (HTES) từ khoảng 700 đến 1.0000C để cho ra H2. Phản ứng nầy chiếm ưu thế hơn ví không cần sự hiện diện của các chất xúc tác và cho hiệu suất cao hơn phản ứng nhiệt hóa.

Tuy nhiên, vì cùng sản xuất đồng loạt địên năng và hydrogen, cho nên cần có sự hiện diện của hai lò phản ứng ở trong cùng một phạm vi sản xuất. Điều nầy đòi hỏi mức an toàn vận hành rất cao. Mọi sơ suất có thể biền thành một tai nạn thảm khốc cho cư dân trong vùng.

Hydrogen từ phương pháp điện giải: Phương pháp điện giải nước để có được hydrogen và oxygen đã được phát minh vào cuối thế kỷ 18. Phương pháp nầy không cho hiệu quả kinh tế cao so với các phương pháp trên. Nhưng hiện tại, cách nầy có thể dự phần không nhỏ trong giai đoạn chuyển tiếp dùng năng lượng hydrogen, ví dễ dự trử và hệ thống điện giải có thể được thiếp lập ngay tại các tạm bán xăng dầu. H2 sẽ được chứa trong những bình chứa đặc biệt sẵn sàng được bơm thẳng vào bình nhiên liệu của xe.

Giá thành được ước tính là $2,50/Kg cho hệ thống điện giải nhỏ và $2,0/Kg cho các hệ thống lớn. Trong tương lai, giá có thể giảm hơn nữa do việc làm tăng hiệu năng điện giải từ 63 lên 75% qua sự kiện làm giảm nguồn năng lượng làm nóng hơi nước, và có thể đem áp dụng vào năm 2010.

Hydrogen từ năng lượng gió: Việc sản xuất hydrogen từ các nguồn năng lượng tái tạo vẫn còn là một đề tài nóng bỏng hiện tại, vì đây là mục tiêu dài hạn cho tương lai. Do đó, năng lượng gió chuyển đổi thành điện năng; và sau cùng, dùng điện năng nầy để phân giải nước thàng hydrogen.

Vấn đề được đặt ra ở đây là làm thế nào để có hiệu năng tối đa, vì vậy:

- Cần phải nghiên cứu công nghệ turbine gió và chuyển hóa thành điện năng để có được giá thành thấp so với hiện tại;

- Giảm giá thành của  công nghệ phân giải nước;

- Và sau cùng phối hợp hợp lý hệ thống turbine gió, hệ thống phân giải, cùng hệ thống bình chứa hydrogen.

Một khi thực hiện được ba điều trên, nguồn năng lượng gió sẽ là nguồn năng lượng tái tạo hiệu quả nhất cho việc cho việc chuyển đổi thành điện năng và hydrogen cho thế kỷ 21 nầy. Hiện tại (2007) giá thành của nguồn điện năng từ năng lượng gió đã giảm tùy theo vùng từ 5 đến 7 xu/kwgiờ, không tính tới tiền trợ cấp khuyến khích của chính phủ liên bang HK. Nếu công nghệ gió có khả năng làm tăng hiệu năng chuyển đổi, giá thành sẽ càng giảm hơn nữa (hiện tại, khả năng chuyển đổi nầy là 30%).

Yếu tố môi trường cũng là một lợi thế cho việc ứng dụng năng lượng gió vào việc sản xuất hydrogen, vì nguồn năng lượng nầy hoàn toàn không phát thải khí carbon monoxide (CO), khí carbon dioxide (CO2), nitrogen oxide (N0x), sulfur dioxide (SO2), và những hóa chất hữu cơ nhẹ và kim loại độc hại như trong kỹ nghệ điện từ than đá hay dầu hỏa.

Với phương pháp nầy, giá thành của hydrogen được ước tính là $6,64/Kg nếu hệ thống gió - phân giải - hydrogen được hoàn chỉnh với hiệu suất tồi đa, giá thành có thể giảm xuống còn $2,86/Kg Hydrogen.

* Thay lời kết

Năng lượng gió hiện đang có lợi thế trong việc sản xuất nguồn năng lượng hydrogen và có khả năng biến nguồn năng lượng nầy có hiệu quả kinh tế cao. Do đó, đây sẽ là nguồn năng lượng trong tương lai, giảm thiểu sự phát thải khí carbonic, tác nhân chính của sự hâm nóng toàn cầu, và giảm thiểu lượng hydrocarbon trong dầu khí dùng cho việc di chuyển và sản xuất ra điện năng tiêu dùng.

Qua thời gian, công nghệ gió có những bước tiến đáng kể trong việc thu hồi toàn bộ sức gió để làm tăng vận tốc quay của những cánh quạt, cùng hệ thống dự trữ điện nănghòan chỉnh sẽ là hai yếu tố quyết định.

Tuy nhiên, chúng ta cần phải lưu ý đến yếu tồ an toàn trong việc xử dụng hydrogen trong kỹ nghệ vận chuyển. Hydrogen là một khí nhẹ nhất, rất dễ bị rò rỉ trong các hệ thống dây nối trong xe. Theo KS Rudolph Pick, chuyên gia về hydrogen ở Florida, chỉ cần một sự rò rỉ nhỏ cũng có thể gây ra tai nạn chết người do hydrogen sẽ phát nổ khi thoát ra ngoài không khí.

Do đó, một khi có tai nạn do xe chạy bằng nhiên liệu hydrogen, thảm nạn sẽ xảy ra tức khắc. Và đây là một bất lợi lớn nhất cần phải khắc phục trong tương lai, trước khi đem công nghệ nầy vào áp dụng.

West Covina,3/2007

Trong Tương Ưng Bộ Kinh (Samyutta Nikàya), đức Phật đã nói đến sự quý giá của sự sống khi sinh được làm người qua thí dụ con rùa mù ở đáy biển. Đức Phật kể rằng có một con rùa mù ở dưới đáy biển cứ mỗi một trăm năm mới nổi lên mặt biển một lần. Trên mặt biển có một khúc gỗ rỗng ruột đang trôi nổi khắp bốn phương, đông, tây, nam, bắc, theo chiều gió thổi và dòng thủy triều. Vậy mà cơ hội để con rùa mù tìm được và chui vào khúc gỗ rỗng ruột kia lại dễ hơn cơ hội để chúng ta sinh ra được làm người. Đức Phật cũng đã từng nói rằng trong các loài hữu tình như địa ngục, ngạ quỷ, súc sinh, người, phi thiên và chư thiên thì loài người có được lợi thế để đoạn tận khổ đau và đạt đến giải thoát mà các loài kia không có. Đức Phật giải thích sở dĩ như vậy là vì loài người không quá khổ như địa ngục, ngạ quỷ, súc sinh và không quá khoái lạc như các vị trời để khó lòng nghĩ tới chuyện tu tập mà giác ngộ và giải thoát.
Tài tử Richard Chamberlain, người đóng vai Đức Cha Ralph de Bricassart trong tác phẩm điện ảnh The Thorn Birds năm 1983, công khai mình là người đồng tính ở tuổi 69, trong cuốn hồi ký Shattered Love, xuất bản năm 2003. Khi đó, ông đã giã từ màn ảnh. Nghĩa là không có gì khiến ông phải lo sợ là hình ảnh Cha Ralph đáng kính và vô cùng tội nghiệp giữa ranh giới giữa tình yêu dành cho nàng Meggie và Chúa Jesus, sẽ bị hủy hoại trong lòng khán giả.
Và khi chính những người Cộng hòa lên tiếng phản đối, JD Vance, phó tổng thống Hoa Kỳ, bảo họ hãy im lặng. Phát biểu tại Ohio hôm thứ Tư, Vance nói ông thấy “ghê sợ” nhưng không phải vì quảng cáo, mà vì những người Cộng Hòa than phiền về nó nhiều hơn Dân Chủ. Ông ta thẳng thừng khuyên các đồng đảng “hãy thôi than vãn về một mẩu quảng cáo và hãy chiến thắng cuộc đua trong 13 ngày tới.” Khi được hỏi quảng cáo có phù hợp không, ông nói điều đó không thật sự là mối bận tâm của mình.
TNgụ ngôn Sói Và Cừu Non của Jean de La Fontaine kể chuyện một con sói đứng đầu dòng suối, thấy con cừu non đang uống nước phía dưới, liền nổi giận buộc tội cừu làm đục nước. Cừu lễ phép thưa rằng mình đứng phía hạ lưu, nước chảy từ chỗ sói xuống, làm sao có thể khiến nước phía trên đục được? Sói liền đổi tội: Năm ngoái mày đã nói xấu tao. Cừu đáp: Năm ngoái con còn chưa ra đời. Sói bảo: Vậy thì anh mày. Cừu thưa: Con không có anh. Sói kết luận: Vậy thì một đứa nào đó trong nhà mày. Nói xong, sói tha cừu non vào rừng ăn thịt. La Fontaine đặt ở đầu truyện một câu nổi tiếng: « La raison du plus fort est toujours la meilleure. » Lý lẽ của kẻ mạnh bao giờ cũng là lý lẽ thắng thế.
Chính Tổng Thống Donald Trump đã lên tiếng cảnh cáo các dân biểu Cộng Hòa tại Hạ Viện rằng ông sẽ bị luận tội lần nữa nếu Đảng Cộng Hòa mất quyền kiểm soát Quốc Hội trong cuộc bầu cử giữa nhiệm kỳ. Vào ngày 6 tháng 1 năm 2026, trong một bài phát biểu kín tại hội nghị thảo luận chính sách của các dân biểu Cộng Hòa ở Kennedy Center, Trump nói với các nhà lập pháp rằng "Các bạn phải thắng trong cuộc bầu cử giữa nhiệm kỳ, bởi vì nếu chúng ta không thắng, thì... ý tôi là, họ sẽ tìm ra lý do để luận tội tôi. Tôi sẽ bị luận tội." Mới đây, tháng 10 năm 2026, Trump đã nhiều lần lập lại những cảnh báo và nhận định tương tự về khả năng bị luận tội lần thứ ba tại các cuộc mít tinh vận động tranh cử sau đó, khi cuộc bầu cử giữa nhiệm kỳ năm 2026 đang đến gần. Trong trạng thái quá tuyệt vọng, Trump đã quay xe 180 độ, khuyến khích cử tri bầu qua thư hay bầu vắng mặt, vì ông sợ nhiều cử tri Cộng Hòa sẽ không tham dự bầu cử.
Cuộc bầu cử giữa kỳ đã đến gần, và các cuộc thăm dò toàn quốc cho thấy Đảng Dân chủ đang nhỉnh hơn Đảng Cộng hòa về ý định bầu cử. Nếu xu hướng này tiếp diễn, Đảng Dân chủ có thể giành lại đa số ở Hạ viện, Thượng viện, hoặc cả hai viện. Tuy nhiên, số phận của Quốc hội không được quyết định bởi toàn thể cử tri, mà phần lớn tùy thuộc vào một số ít cuộc tranh cử gay go ở Hạ viện và Thượng viện. Theo Cook Political Report, hiện chỉ có 22 cuộc đua Hạ viện và 7 cuộc đua Thượng viện được xem là “ngựa ngang ngửa”, nghĩa là cả ứng viên Dân chủ lẫn Cộng hòa đều còn cơ hội thắng cử.
Đấu tố là hành quyết công khai không nhằm vào người bị tòa kết án. Nó nhằm vào đám đông. Nó dạy đám đông sợ hãi, vì ai cũng thấy mình có thể là người quỳ kế tiếp. Và nó biến đám đông thành đồng lõa: đứng xem, hô khẩu hiệu, thì cũng đã có phần trong đó.
Michel de Montaigne là một trong những triết gia, văn gia và chính khách tiêu biểu của thời kỳ Phục hưng Pháp, đồng thời được xem là người đặt nền móng cho thể loại tiểu luận (essay) trong nền văn học phương Tây. Ông sinh ngày 28 tháng 2 năm 1533 tại lâu đài Montaigne, vùng Périgord (nay thuộc tỉnh Dordogne, Pháp), trong một gia đình quý tộc giàu có. Dưới sự giáo dục chu đáo của người cha, Montaigne được nuôi dưỡng trong tinh thần nhân văn Phục hưng và sớm tiếp cận nền học vấn cổ điển. Trong những năm đầu đời, ông được giáo dục bằng tiếng Latinh, nhờ đó có điều kiện tiếp xúc trực tiếp với kho tàng triết học và văn học Hy Lạp – La Mã cổ đại.
Ở Hoa Kỳ năm 2026, chính quyền đang cân nhắc đưa cảnh hành quyết một tử tù bằng súng lên màn ảnh cho cả thế giới xem. Gần chín mươi năm sau khi từ bỏ những cuộc hành quyết công khai, nước Mỹ lại tính quay về với cảnh tượng thời trung cổ ấy. Nước Mỹ đã đưa người lên Mặt Trăng, chế tạo trí tuệ nhân tạo, mở ra những chân trời mới cho khoa học và kỹ thuật. Nhưng tiến bộ về kỹ thuật không bảo đảm tiến bộ về đạo đức. Một quốc gia có thể tiến rất xa trên một con đường, rồi quay đầu trên một con đường khác.
Trong một thế giới vẫn còn chìm trong tiếng súng của các cuộc chiến ở Ukraine, Gaza, Iran và nhiều nơi khác, Giải Nobel Hòa bình năm 2026 mang một ý nghĩa vượt xa khuôn khổ của một danh hiệu quốc tế. Bên cạnh ý nghĩa tôn vinh những cá nhân hay tổ chức đã góp sức cho hòa bình, cũng là lời nhắc nhở rằng sinh mạng người, nhân phẩm, lòng từ bi và sự thật vẫn có giá trị ngay cả trong những thời khắc đen tối nhất của nhân loại. Khi chiến tranh thường ca ngợi sức mạnh của vũ khí, Nobel Hòa bình hướng sự chú ý của thế giới đến sức mạnh của lòng từ bi: những bác sĩ cứu chữa bệnh nhân giữa bom đạn, các nhà hoạt động bảo vệ nhân quyền, những người dám lên tiếng cho công lý và những cộng đồng không từ bỏ hy vọng. Giải thưởng có ý nghĩa rằng hòa bình không chỉ là sự chấm dứt chiến tranh, mà còn là sự bảo vệ sự sống, phẩm giá và quyền được tồn tại của mọi con người.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.