Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 11731)

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 vài thập niên vừa qua, giải Nobel Hòa Bình và Văn Chương được xem là một tuyên ngôn của ủy ban giải Nobel về các vấn đề thời cuộc quan trọng trong (những) năm trước và năm 2021 này cũng không là ngoại lệ. Giải Nobel Văn Chương năm nay được trao cho nhà văn lưu vong gốc Tazania - một quốc gia Châu Phi, là Abdulrazak Gurnah "vì sự thẩm thấu kiên định và bác ái của ông đối với những ảnh hưởng của chủ nghĩa thực dân và số phận của những người tị nạn trong vực sâu ngăn cách giữa các nền văn hóa và lục địa". Cũng vậy, giải Nobel Hoà Bình đã dành cho hai ký giả Maria Ressa của Phi Luật Tân và Dmitry Muratov của Nga "vì những nỗ lực bảo vệ sự tự do ngôn luận, vốn là điều kiện tiên quyết cho nền dân chủ và sự hòa bình lâu dài". Ủy ban Nobel Hòa Bình Na Uy còn nói thêm rằng, "họ đại diện cho tất cả các ký giả đang tranh đấu cho lý tưởng này, trong một thế giới mà nền dân chủ và tự do báo chí đang đối mặt với những điều kiện ngày càng bất lợi" và cho "nền báo chí tự do, độc lập
Sau đó, sau khi “phát khóc” và lau nước mắt/nước mũi xong, bác Hồ liền thỉnh ngay bác Lê về thờ nên mới có Suối Lê Nin (với Núi Các Mác) cùng hình ảnh – cũng như tượng đài – của cả hai ông trưng bầy khắp mọi nơi, để lập ra một tôn giáo mới, thay thế cho Phật/Chúa/Thánh Thần/Ông Bà/Tiên Tổ ... các thứ.
Sự nghiệp chính trị của đại đế Nã-Phá-Luân chẳng liên hệ gì nhiều đến Trung Quốc nên không biết tại sao ông nổi hứng tuyên bố một câu bất hủ mà giờ này có giá trị của một lời tiên tri “Hãy để Trung Hoa ngủ yên bởi vì khi tỉnh giấc nó sẽ làm rung chuyển thế giới.” Vào tháng 03/1978 có một sự kiện ít được biết đến nhưng bắt đầu lay thức gã khổng lồ Trung Quốc khi một hợp tác xã nông nghiệp ở Phúc Kiến xin phép được giữ lại phần sản xuất vượt chỉ tiêu để khuyến khích nông dân hăng hái làm việc. Đây là giai đoạn trước Đổi Mới nên viên thư ký đảng bộ của hợp tác xã bị phê bình kiểm điểm. Chỉ 8 tháng sau đó vào cuối năm 1978 Đặng Tiểu Bình tuyên bố cải tổ và mở cửa nền kinh tế. Đề nghị nói trên của hợp tác xã được mang ra thử nghiệm với kết quả sáng chói nên viên thư ký đảng được ban khen.
Sau 10 năm ra sức Xây dựng, chỉnh đốn hàng ngũ để bảo vệ đảng không tan, Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng vẫn thừa nhận: ”Tình trạng suy thoái về tư tưởng chính trị, đạo đức, lối sống, những biểu hiện "tự diễn biến", "tự chuyển hoá" vẫn chưa được ngăn chặn, đẩy lùi một cách căn bản, thậm chí có mặt còn diễn biến tinh vi, phức tạp hơn, có thể gây ra những hậu quả khôn lường.”
Nếu mối quan hệ Trung Quốc-Hoa Kỳ là một ván bài, thì người Mỹ sẽ nhận ra rằng họ đã được một lá bài tốt và tránh khuất phục trước nỗi sợ hãi hay niềm tin vào sự suy tàn của Hoa Kỳ. Nhưng ngay cả một lá bài tốt cũng có thể thua, nếu chơi tệ. Khi chính quyền của Tổng thống Hoa Kỳ Joe Biden thực hiện chiến lược cạnh tranh đại cường với Trung Quốc, các nhà phân tích tìm các phép ẩn dụ trong lịch sử để giải thích tình trạng cạnh tranh ngày càng sâu sắc. Nhưng trong khi nhiều người dựa vào sự khởi đầu của Chiến tranh Lạnh, thì một ẩn dụ lịch sử đáng lo ngại hơn là sự bắt đầu của Thế chiến thứ nhất. Năm 1914, tất cả các cường quốc đều mong rằng cuộc chiến Balkan lần thứ ba là ngắn ngủi. Thay vào đó, như nhà sử học người Anh Christopher Clark đã chỉ ra rằng, các cường quốc bị mộng du bước vào một trận đại chiến kéo dài bốn năm, phá hủy bốn đế chế và giết chết hàng triệu người.
“Căn bản đời sống của chúng ta là đi tìm sự hạnh phúc và tránh né sự khổ đau, tuy nhiên điều tốt nhất mà ta có thể làm cho chính bản thân chúng ta và cho cả hành tinh này là lật ngược lại toàn bộ suy nghĩ ấy. Pema Chodron đã chỉ cho chúng ta thấy mặt cấp tiến của đạo Phật.”
Năm 1964, anh Phạm Công Thiện được mời vào Sài Gòn để dạy triết Tây tại Viện cao đẳng Phật học vừa được mở tại chùa Pháp Hội (tiền thân của Viện Đại học Vạn Hạnh sau này), tôi được anh cho đi theo. Tôi nhớ anh đã dẫn tôi đến thăm Bùi Giáng vào một buổi chiều, trong một căn nhà ở hẻm Trương Minh Giảng, căn nhà rất ẩm thấp, chật hẹp, gần như không có chỗ cho khách ngồi.
Cố nhớ kỹ lại, tôi vẫn không nghĩ ra là tôi đã gặp thầy Phước An lần đầu vào dịp nào (dĩ nhiên là ở Vạn Hạnh, trong năm 1972, nhưng trong hoàn cảnh nào?). Chỉ nhớ rằng quen nhiều và thân với thầy lắm. Phòng 317 Nội Xá Vạn Hạnh là phòng ở của quý thầy trẻ, là những người tôi rất thân, và đây là một phòng mà tôi có thể ra vào bất cứ lúc nào.
Ba bà Mai kể trên thuộc hai thế hệ. Cả ba đều đã trải qua một kiếp nhân sinh mà “phẩm giá” người dân bị chà đạp một cách rất tự nhiên.” Nếu may mắn mà “CNXH có thể hoàn thiện ở Việt Nam” vào cuối thế kỷ này, như kỳ vọng của ông TBT Nguyễn Phú Trọng, chả hiểu sẽ cần thêm bao nhiêu bà Mai phải (tiếp tục) sống “với tâm thức khốn cùng” như thế nữa?
Và bây giờ, tất cả chỉ còn là kỷ niệm! Hôm nay, tôi xin viết những dòng chữ này để chia sẻ cùng quý vị khán thính giả và anh chị em nghệ sĩ, hầu tưởng nhớ đến người con gái Pleiku “mà đỏ, môi hồng” tên là Phi Nhung, một ca sĩ với tấm lòng nhân hậu dành cho tha nhân, cho cuộc đời và cho quê hương, đất nước.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.