Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 11748)

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

Các lãnh tụ của Đảng Cộng Hòa có thể tiếp tục than phiền về tình trạng kinh tế khó khăn và các chương trình của Biden có khuynh hướng xã hội, nhưng khi nhìn những thống kê về dư luận quần chúng thì rõ ràng quan điểm của Đảng Cộng Hòa không phản ảnh đúng với nhận thức của đa số dân Mỹ.
Nhạc Sĩ Tô Hải và Cựu Đại Tá Bùi Tín là hai nhân vật đã có dịp theo dõi và tham gia cuộc sống trong thời gian hai biến cố kể trên xảy ra, đã phục vụ chính quyền Cộng Sản trong Quân Đội Nhân Dân, trong văn nghệ và báo chí, sau đó đã đổi thái độ. Ngày 11/8/ 2018, hơn một tuần lễ trước ngày có thể coi là mở đầu cho định mệnh của hai ông, hai ông cùng qua đời, cùng ở tuổi 91. Câu hỏi được đặt ra là hai ông đã nhận định ra sao về ngày 19/8/1945 này? Người viết xin vắn tắt ghi lại sau đây để người đọc tiện theo dõi và hiểu rõ hơn quan điểm của hai ông, đồng thời cũng xin ghi thêm một vai chi tiết liên quan tới ngày 19/8/1945 ít được mọi người biết tới hay chỉ biết mơ hồ, trong đó có chuyện tấm ảnh của Tướng Cọp Bay Chennault ký tặng Hồ Chí Minh, chuyện Việt Minh lấy đồ trong cung vua đem ra chợ bán, chuyện bốn tấn bạc người Nhật trả lại cho Chính Phủ Việt Nam, chuyện Việt Minh tịch thu của cải của nhà giầu...
Tuy nhiên, khi Chính phủ áp dụng giãn cách nhà với nhà, người với người, cấm ra đường nếu “không có lý do chinh đáng”, khoanh vùng, lập chốt kiểm soát cho tới ban hành lệnh giới nghiêm tại Sài Gòn từ 6 giớ tối đến 6 giớ sáng thì tình hình kinh tế và xã hội xáo trộn rất nhanh. Đời sống người dân bị đảo lộn, gặp muôn vàn khó khăn do mất việc, giảm việc, cạn kiệt tài chính vì dù không có việc làm nhưng vẫn phải ăn để sống, vẫn phải trả tiền thuê nhà, điện nước v.v…
Tôi tha phương cầu thực đã lâu nên tiếng mẹ đẻ không khỏi có phần giới hạn. Bữa qua, đứng xếp hàng ở chợ chờ trả tiền thùng bia, chợt nghe loáng thoáng dăm câu đối thoại của mấy người đồng hương mà không khỏi có đôi chút băn khoăn: Vậy chớ chị thuộc diện gì? Nào có “thuộc diện” gì đâu. Mình chỉ là loại … ăn theo thôi mà! Về nhà, xem qua tự điển thì thấy Soha định nghĩa (“ăn theo”) thế này: Khẩu ngữ: Được hưởng hoặc có được nhờ dựa theo cái khác, người khác, không phải do tự bản thân có hoặc làm nên: “Nước lên cá đuối ăn theo, Lái buôn hết gạo bỏ neo cầm chừng.” (Cdao)
Lời người dịch: Các lý giải của Jude Blanchette và Richard McGregor về sự ra đi và kế vị của Tập Cận Bình trong tương lai là một đóng góp hữu ích cho độc giả quan tâm đến sự nghiệp chính trị của Nguyễn Phú Trọng và sự thống trị của ĐCSVN, vì không có sự khác biệt to lớn trong hệ thống chính trị của Trung Quốc và Việt Nam. Nhưng hai tác giả không nêu lên một khía cạnh thời sự đang tác động cho tình thế là dịch bịnh COVID-19. Cả hai ĐCSTQ và ĐCSVN đều luôn tự hào về các thành tích kinh tế toả sáng mà không cần cải cách tự do chính trị và tự tuyên dương là “cường quốc chống dịch bịnh” hữu hiệu hơn các nước dân chủ phương Tây. Hiện nay, biến chuyển thảm khốc về dịch bịnh tại Việt Nam cho thấy một sự thật khác hẳn và giúp cho người dân có một cơ hội để nhận định đúng đắn hơn về sự lãnh đạo của ĐCSVN.
Ở độ cao hơn 46,000 feet tức là cao hơn 14 kilomets trên vùng sa mạc khô cằn của tiểu bang New Mexico, chiếc phi thuyền không gian màu trắng và bạc đã được hỏa tiễn phóng lên hướng về bầu khí quyển của Trái Đất, cỡi lên một chòm khói khí đốt và nhiên liệu cao su cứng đang cháy rực, theo ký giả Michael Greshko của báo National Geographic. Một vài phút sau, 2 phi công và 4 hành khách của phi thuyền, gồm tỉ phú Richard Branson, đã trôi trên bề mặt của hành tinh chúng ta hơn 53 dặm, tức hơn 85 cây số là độ cao đủ để nhìn thấy độ cong của Trái Đất và trượt qua mối ràng buộc của hấp lực, trong vòng ít nhất vài phút. Chiếc phi thuyền lấp lánh đó -- Virgin Galactic’s V.S.S. Unity – được phóng vào không trung từ một chiếc máy bay lớn hơn để đạt tới độ cao hơn 53 dặm trên bầu trời. Khi nó hoàn tất đường phóng lên, nó xoay cặp đuôi của nó lại, sắp xếp lại hình dạng chiếc phi thuyền để cho phép nó rơi trở lại thượng tầng khí quyển như một trái banh vũ cầu. 15 phút sau khi tách khỏi phi thuyền mẹ,
Câu chuyện của Giannis Antetokounmpo cũng là câu chuyện của những người di dân Mỹ. Bất kể đến từ đâu, bất kể màu da, bất kể chủng tộc, giá trị của người di dân chỉ có thể được đánh giá trên sự phấn đấu và những đóng góp của họ cho quê hương mới.
Như vậy, thì “mạng xã hội” đã lũng đoạn thành công và làm tha hóa đảng Cộng sản chưa, hay là, nói như lời để lại ngày 15/09/2017 của Cố Thiếu tướng Nguyễn Trọng Vĩnh, nguyên Đại sứ của CSVN tại Bắc Kinh (Trung Cộng) rằng: ”ĐCSVN nay đã hoàn toàn biến chất, trở nên quá hư hỏng, khó có thể sửa chữa được! Đảng đã đánh mất mình, không còn xứng đáng là lực lượng lãnh đạo nhà nước và xã hội nữa.”
Sóng radio, sóng ánh sáng lan tỏa trong không gian như thế nào ta đã biết. Chỉ còn một thắc mắc: Nguyên do nào khiến một vi phân tử, thí dụ như photon, “bay” nhanh đến thế – có thể nhanh nhất trong Vũ Trụ. Theo truyền thống, trước hết, thỉnh ý tiền nhân. Lên Gúc, tra cứu sách báo khoa học, không thấy các ngài – như Einstein, Newton – dạy bảo gì rõ ràng, dứt khoát về vụ này. Đành trông chờ ở các bậc cao minh của thời đại chúng ta.
Trong bóng hậu trường đàm phán có các sự thật khác mà hồi ký của Khrushchev hé lộ một phần trong chi tiết. Khrushchev kể lại nội dung trao đổi giữa Chu Ân Lai với Hồ Chí Minh. Về diễn tiến trận Điện Biên Phủ, Hồ Chí Minh cho biết tình hình chiến sự là tuyệt vọng, nếu không ngừng bắn sớm, Việt Minh không thể chống Pháp trong lâu dài. Trước nguy cơ này, Viêt Minh, khi cùng đường, có thể tháo chạy qua biên giới tìm nơi trú ẩn và xin Trung Quốc tiến quân sang Việt Nam, như đã làm ở Triều Tiên.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.