Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 11734)

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

Thế giới chưa an toàn và sẽ không an toàn chừng nào các lực lượng khủng bố trên thế giới vẫn còn tồn tại, một nhà báo, cựu phóng viên đài VOA từ Washington D.C. nói với BBC News Tiếng Việt hôm thứ Năm. Sự kiện nước Mỹ bị tấn công vào ngày 11 tháng 09 năm 2001 đã thức tỉnh thế giới về một chủ nghĩa khủng bố Hồi giáo cực đoan đang tồn tại trong lòng các nước Trung Đông. Giờ đây, sau 20 năm, liệu người Mỹ có cảm thấy an toàn hơn hay họ vẫn lo sợ về một cuộc tấn công khủng bố khác trên đất nước Hoa Kỳ hay nhằm vào công dân Mỹ ở nước ngoài.
Vào ngày 11 tháng 9 năm 2001, những kẻ khủng bố Hồi giáo thuộc tổ chức mạng lưới Al-Qaida đã dùng bốn phi cơ dân sự làm thành một loại vũ khí quân sự để tấn công vào Trung tâm Thương mại Thế giới ở New York và Lầu Năm Góc ở Washington D.C. Các sự kiện không tặc loại này là lần đầu tiên trong lịch sử chiến tranh của nhân loại và đã có hậu quả nghiêm trọng nhất trong lịch sử cận đại.
Thứ Bảy, ngày 11/09/2021, nước Mỹ tưởng niệm 20 năm vụ tấn công khủng bố thảm khốc nhắm vào tòa tháp đôi World Trade Center ở New York, bộ Quốc Phòng Mỹ ở gần Washington và ở Shanksville tại Pennsylvania. Gần 3.000 người chết, hơn 6.000 người bị thương. Hai mươi năm đã trôi qua, vẫn còn hơn 1.000 người chết đã không thể nhận dạng. Chấn thương tinh thần vẫn còn đó. Mối họa khủng bố vẫn đeo dai dẳng. Lễ tưởng niệm 20 năm vụ khủng bố gây chấn động thế giới diễn ra như thế nào, nhất là trong bối cảnh Hoa Kỳ triệt thoái toàn bộ binh sĩ khỏi Afghanistan sau đúng 20 năm tham chiến ? Mời quý vị theo dõi cuộc phỏng vấn với nhà báo Phạm Trần từ Washington.
Những em bé tò mò, lần đầu tiên ngước mắt lên trời, thấy trăng sao, lập tức nảy sinh ước muốn thám hiểm cõi mênh mông ở cuối, ở xa hơn tầm mắt mình. Lớn lên, ý thức được kích thước Vũ Trụ và giới hạn của đời người, biết đường dài dẫn tới một tinh cầu có thể đòi hỏi sự nối tiếp của muôn triệu kiếp người. Tỉnh ra và thất vọng. Ước muốn chỉ còn là ước mơ vương vấn nơi những truyện khoa học giả tưởng huyền hoặc vẽ ra hình ảnh một con tàu kỳ diệu: một ngày kia khoa học tiến bộ, hành khách đáp phi thuyền du lịch tối tân sẽ lọt vào cõi thời gian ngừng trôi, có cuộc đời dài vô tận, tha hồ chu du khắp cùng vũ trụ.
Như vậy, Chủ nghĩa Xã hội Cộng sản là của riêng ông Hồ và đảng CSVN. Nhân dân chưa bao giờ có cơ hội bỏ phiếu hay đồng thuận dưới bất kỳ hình thức trưng cầu ý kiến nào về sự chọn lựa này. Do đó, không làm gì có chuyện nhận dân “đã lựa chọn” nó mà sự thật là đảng CSVN đã áp đặt và tròng vào cổ người dân thứ Chủ nghĩa ngoại lai này. Đó là lý do tại sao đã có chống đối về mối họa Cộng sản từ bên trong hàng ngũ đảng và của một bộ phận không nhỏ quần chúng thuộc mọi thành phần trong xã hội.
Tờ New York Times dẫn lời một giáo sư đại học Berkeley về giáo dục và chính sách công là Bruce Fuller phát biểu rằng, "Newsom đã làm trước tổng thống Biden ba năm nếu nói về chính sách giúp đỡ các gia đình. Bất cứ những phụ huynh hay người ông bà nào ủng hộ việc bãi nhiệm là đang bỏ phiếu chống lại quyền lợi của chính họ". Hay có thể nói thêm rằng, họ đang chống lại những chính sách an sinh và y tế mà họ đang được thụ hưởng, những sự đầu tư vào giáo dục, vào công ăn việc làm cho chính con cái họ.
Bỉnh bút Thái Thanh (Tạp Chí Luật Khoa) kết luận: “ Trong đại dịch lần này hay các đợt khủng hoảng không thể biết trước trong tương lai, tôn giáo có thể trở thành một bàn tay vững chắc để trợ giúp, nâng đỡ tinh thần của người dân. Và điều đó chỉ thành hiện thực khi nhà nước tháo bỏ các chính sách kiểm soát khắc nghiệt dành cho các tổ chức tôn giáo.” Tôi thì (trộm) nghĩ khác, bi quan hơn thế: “Điều đó chỉ thành hiện thực” khi chế độ hiện hành ngưng hiện hữu. Đảng tắt thở thì cuộc đời mới thở (NCT).
Sau khi các nước ngoài rút quân ra khỏi Afghanistan, lực lượng Hồi giáo cực đoan Taliban đã lên nắm quyền. Ngay trong lễ mừng chiến thắng, Taliban lo ráo riết chuẩn bị thành lập chính phủ và thành phần các nhân vật tham gia có thể được công bố trong thời gian tới. Nhưng có nhiều suy đoán cho là trong nội các mới nữ giời sẽ có ít và nắm giử các chức vụ khiêm nhường, điều chắc chắn đặc biệt nhất là những người đã phục vụ trong chế độ củ sẽ không còn được trọng dụng. Nhưng vụ đánh bom tại phi trường Kabul hôm 26/8 khiến cho ít nhất 180 người thiệt mạng, trong đó có 13 binh sĩ Mỹ cho thấy một sự thật khác hẳn: Tổ chức "Nhà nước Hồi giáo" (IS) chủ động khủng bố và đã lên tiếng nhận trách nhiệm. Mỹ đã đáp trả bằng các cuộc tấn công bằng máy bay không người lái ở tỉnh Nangarhar, miền đông Afghanistan, và kết quả là nhà lảnh đạo IS trong "Tỉnh Khorasan" (IS-K) đã bị giết.
TÓM TẮT Thị trường hữu hiệu vì tổng hợp mọi quyết định trong xã hội để đạt đến mức giá chung phù hợp nhất với các dữ kiện đang có (efficient market theory.) Ngược lại nếu giá cả do nhà nước đơn phương quyết định sẽ sai lệch. Giá cả trong thị trường, giống như bãi đấu thầu, không phải lúc nào cũng hợp lý do mỗi người dự đoán giá sẽ còn tăng hay giảm. Tâm lý hùa theo đám đông và tên khờ cuối cùng (Last Fool Theory) rất tai hại trong Kinh Tế Hành Vi (Behavioral Economics) Kinh Tế Phức Tạp (Complexity Economics) tìm hiểu những tác động từ bên ngoài như đại dịch, chiến tranh, phát minh…lên nền kinh tế.
Trước những nghi ngại “Hoa Kỳ có còn là đồng minh đáng tin cậy hay không?” thì chúng ta có thể khẳng định rằng Mỹ hay bất kỳ quốc gia nào trong khối tự do đều vẫn là những người bạn đồng hành tốt trong hành trình đi tìm tự do và canh tân đất nước, miễn là chúng ta không quên những bài học đã nêu để phát huy tiềm năng của chính mình, bảo vệ quyền lợi quốc gia, và đạt tới mục tiêu tự do, ấm no, hạnh phúc cho dân tộc.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.