Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 11537)

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

Tại Diễn Đàn Kinh Tế Thế Giới ở Davos, Thụy Sĩ vào tháng 1 năm 2026, Tổng Thư Ký Liên Hiệp Quốc Antonio Guterres đã cảnh báo rằng pháp quyền ngày càng bị thay thế bởi “luật rừng,” trích lại theo bài viết “The Uncertainties of the New World Order Affect the Middle East” [Những Bất Ổn Của Trật Tự Thế Giới Mới Ảnh Hưởng Trung Đông] của Amal Mudallali. Lời cảnh báo của Tổng Thư Ký LHQ không phải bắt nguồn từ những suy diễn không thật mà là từ thực tế đang diễn ra trên thế giới hiện nay. Trật tự thế giới từ sau Thế Chiến Thứ Hai đã thay đổi nhiều lần vì sự cạnh tranh quyền lực trên thế giới của các siêu cường hay các liên minh khu vực. Nhưng nhờ lá chắn pháp quyền được thể hiện qua luật pháp quốc tế mà Mỹ là nước dẫn đầu xây dựng và duy trì nên suốt tám mươi năm qua thế giới đã có thể tương đối giữ được trật tự và sự ổn định để không rơi vào khủng hoảng nghiêm trọng. Tuy nhiên, mấy năm gần đây thế giới ngày càng bất ổn vì một vài cường quốc bất chấp luật pháp quốc tế đã dùng vũ lực quân sự
Phía Cửa Bắc chợ Bến Thành, có một người đàn ông mấy mươi năm qua rất quen thuộc với người Sài Gòn. Có thể người ta không biết tên ông là Tạ Hữu Ngọc, nhưng nhắc đến người thợ sửa giày ở chợ Bến Thành, người Sài Gòn sẽ nhớ ngay đến ông. Giới thương gia, nghệ sĩ thường mang những đôi giày sang trọng, đắt tiền, nhờ ông sửa lại, vừa chân, để họ tự tin sải bước. Đôi giày càng vừa chân, càng thoải mái, người ta càng tự tin bước đến vạch thành công. Thế mà ở trời Tây xa xôi, có một anh chàng, đã phải loay hoay sửa mãi đôi giày của mình, chỉ để…vừa chân một người khác.
Về Thụy Điển thăm nhà vài tuần, đi tàu điện, uống cà phê, lang thang qua những góc phố, vỉa hè. Nhìn cách xã hội ở đây vận hành, tôi nghĩ đến những cuộc tranh luận ồn ào vô căn cứ của người Việt ở Mỹ về “xã hội chủ nghĩa”. “Xã hội chủ nghĩa Bắc Âu” thực ra chẳng hề giống với thứ “xã hội chủ nghĩa” mà Việt Nam từng trải qua. Đây cũng không phải cái “xã hội chủ nghĩa” mà nhiều người Việt ở Mỹ thường mang ra chụp mũ trong những cuộc cãi vã chính trị. Ba khái niệm tưởng cùng tên, nhưng bản chất rất khác nhau. Chỉ là từ lâu chúng vẫn bị đánh đồng một sàng một cách vô tình hay cố ý.
Ngày 5.03.2026, Khalaf Ahmad Al Habtoor đã công bố một bức thư sắc bén và thẳng thừng (1) gửi tới Tổng thống Donald Trump liên quan đến Iran, cũng như tầm ảnh hưởng của Benjamin Netanyahu trong việc định hình chính sách của Mỹ. Mặc dù các chính phủ vùng Vịnh không công khai ủng hộ hay bác bỏ bức thư này, sự im lặng của họ đã được hiểu như một dấu hiệu cho thấy những mối quan ngại của Habtoor đang âm thầm cộng hưởng trong khu vực.
Ngày 8/10/2025, trang mạng xã hội White House đăng tấm ảnh của tổng thống, tay ôm chồng hồ sơ, bước đi khoan thai trong Bạch Cung dưới ánh nắng vàng nhẹ chiếu qua gương mặt, đủ để lộ vẻ đăm chiêu về một chiến lược “Make America Great Again.” Tấm hình nổi bật thêm với dòng chữ to “THE PEACE PRESIDENT.” Trong những tháng trước cuộc bầu cử tổng thống năm 2024, một lời hứa vang vọng khắp các tiểu bang “chiến trường”, lặp đi lặp lại trong các cuộc phỏng vấn trên truyền hình, tạo ra sự tin tưởng gần như tuyệt đối: “Tôi sẽ bảo đảm an toàn cho con gái, con trai của quý vị. Tôi vốn dĩ là tổng thống đầu tiên của nước Mỹ thời hiện đại không châm ngòi những cuộc chiến mới, ” ứng cử viên Donald Trump tuyên bố.
Chúng ta đang sống trong một thời kỳ khủng hoảng niềm tin sâu rộng, khi những biến cố dồn dập khiến nhiều người rơi vào trạng thái hoang mang. Gần đây, vụ án Jeffrey Epstein đã trở thành tâm điểm tranh luận toàn cầu, buộc công chúng phải nhìn lại hình ảnh của giới tinh hoa quyền lực trong chính trường và thương trường quốc tế – những tầng lớp từng được xem là biểu tượng của trí thức và các giá trị đạo đức trong thượng tầng xã hội. Nhiều sự thật được phơi bày, trong khi nỗ lực phục hồi công lý vẫn còn được chờ đợi thực thi.
Giới binh pháp có một câu quen thuộc: không có kế hoạch tác chiến nào còn nguyên vẹn sau lần chạm trán đầu tiên với đối phương. Mike Tyson diễn đạt cùng ý đó theo cách của ông: “Ai cũng có sẵn một kế hoạch, cho tới khi bị đấm vào mặt.” Quân lực Hoa Kỳ là lực lượng lớn mạnh nhất thế giới, và khoảng cách với phần còn lại là rất xa. Dưới nhiệm kỳ tổng thống này, điều đó đã được chứng minh nhiều lần; Trump đã ra lệnh sử dụng quân lực nhiều hơn bất kỳ tổng thống nào trong thời kỳ hiện đại. Nhưng Iran là một câu chuyện khác hẳn.
Rất nhiều người Việt tỵ nạn trong và ngoài nước đã vỗ tay reo hò, chúc mừng cho dân tộc Iran. Người dân Iran xứng đáng được như thế. Họ xứng đáng được xuống đường nhảy điệu Bandari, hoặc nắm tay nhau múa điệu Kurdish. Chỉ là chưa thấy một ai ca ngợi cuộc không kích do Tổng thống Mỹ khởi xướng, có thể giúp ông ấy một ý kiến, “sau bom rơi đạn nổ, là gì?”, để Iran không có một Ayatollah Khamenei thứ hai, và chiến tranh mau kết thúc.
Sau sáu tháng ẩn náu, ông Peter Mandelson, một chính khách kỳ cựu, đã bị cảnh sát còng tay, đưa ra khỏi ngôi nhà thuê ở vùng nông thôn thuộc một thung lũng đẹp như tranh vẽ ở Wiltshire, cách London khoảng 100 dặm về phía Tây. Tính đến Thứ Hai 23/2, Peter Mandelson là cái tên mới nhất, ngoài nước Mỹ, bị bắt giữ vì liên quan đến vụ án xuyên thế kỷ Jeffrey Epstein. Trước đó, là vụ bắt giữ cựu hoàng tử Anh quốc Andrew Mountbatten-Windsor. Dù đã được thả, nhưng vụ bắt một cựu hoàng gia của vương quốc sương mù cũng đủ gây chấn động thế giới, làm cho những người tin vào pháp luật phải giật mình tự hỏi, cán cân công lý của Mỹ đang ở nơi đâu?
Chiều mùng Hai Tết, cả bọn chúng tôi hẹn nhau ở quán Qua. Một người bạn bảo, Qua là cho qua đi mọi phiền hà rắc rối của năm cũ để đón năm mới nhẹ đầu hơn; một người khác lại nói, Qua nghe như nước, mà nước chảy vào nhà thì cả năm may mắn. Giữa tiếng chén đũa và tiếng cụng ly, chúng tôi chúc nhau những điều quen thuộc: vui, khỏe, thành đạt. Nhưng năm nay, hầu như ai cũng kèm thêm hai chữ “bình an” – không phải theo nghĩa tâm linh, mà như một tấm bùa để tránh rắc rối. Mấy chị bạn thân, lâu nay vẫn âm thầm bấm like bài tôi viết, lần này nói thẳng: “Năm nay bớt viết mấy chuyện chính trị lại đi em, nguy hiểm lắm. Thời buổi này không đơn giản đâu.” Các bạn không hỏi tôi nghĩ gì; họ chỉ quan tâm liệu tôi có còn an toàn không khi vẫn đều đặn lên tiếng, vẫn gọi đích danh những điều đang xảy ra ở Hoa Kỳ mà nhiều người chọn lướt qua cho nhẹ đầu. Câu chúc “bình an”, trong không khí Tết, bỗng như một lời nhắc nhở: hãy coi chừng.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.