Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 11782)

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

Triết gia và kinh tế gia của Pháp, ông Frédéric Lordon (Giám đốc nghiên cứu của Trung tâm Quốc gia Nghiên cứu Khoa học pháp – CNRS) vừa cho ra mắt hôm đầu tháng 3/2021 tại Paris (xb La Fabrique) quyển sách mới của ông « Những bộ mặt của cộng sản » (Figures du communisme) Và ông tạm gọi thứ cộng sản của ông đưa ra là « Cộng sản dễ thương »!
Chỉ vài ngày sau nghị hội đưa ra quyết định gây sự chú ý và tranh cãi của Hội Đồng Giám Mục Hoa Kỳ (USCCB), được cho là dường như để cấm Tống Thống Joe Biden và các chính khách Công Giáo cấp tiến không được phép rước lễ, Hội Đồng đã lập tức đưa ra lời đính chính về điều này, trong đó bản công bố mới ghi rõ là "không mang tính chất kỷ luật cũng như nhắm vào bất cứ một cá nhân hay giới nào". (*)
ECONOMICS Khủng hoảng kinh tế có 2 hình thức: khủng hoảng cung cầu và khủng hoảng tài chánh. Khủng hoảng cung cầu do chiến tranh hoặc thiên tai (hạn hán, động đất, dịch bệnh,v.v…) khiến hãng xưởng bị tàn phá, mùa màng bị thất thu. Hàng hóa không cung cấp đủ cho nhu cầu nên cơ bắp của nền kinh tế trở nên yếu đuối bại hoại. Khủng hoảng tài chánh do nơi tiền và bao gồm bong bóng, lạm phát, nợ trong nước, nợ ngoài nước và khủng hoảng ngân hàng. Tiền như máu huyết trong cơ thể nên khi nghẽn mạch máu - tức là dòng tiền bị đứt lưu thông - thì nền kinh tế sẽ bị tê liệt. Tiền một khi được cởi trói (financial liberalization) sẽ tự do chảy tìm ngõ ngách kiếm lời. Nguồn tiền nếu dồi dào (tiền đầu tư từ nước ngoài, hoặc một mối đầu tư mới hấp dẫn thu hút tiền vào) sẽ thôi thúc giới kinh doanh hám lợi mà trở nên liều lĩnh, cẩu thả rồi dẫn đến thất thoát, đầu tư kém hiệu quả và bong bóng. Trường hợp các ngân hàng hay công ty tài chánh cho vay nhiều nợ xấu đến lúc phải ngừng cho vay,
Tại sao trong “toa tàu” vũ trụ đông chật cứng, đám hành khách phân tử, vi phân tử vẫn được tự do chạy tới chạy lui nhanh như chớp? Tìm tòi, suy nghĩ mãi mới thấy lời giải đáp. Nó nằm trong cái hình thể tuyệt hảo của các vi phân tử, phân tử. Hình thể chứa đựng “bí mật” của Tạo Hóa ấy không bị giấu ở chỗ kín đáo, khó tìm. Nó được rải khắp một phòng triển lãm lớn rộng bằng cả bầu trời. Nó là hình dạng của hầu hết các vì sao: Hình cầu.
Báo chí tự phong “cách mạng” của Cộng sản ở Việt Nam đã hiện nguyên hình là cái loa tuyên truyền cho đảng để phủ nhận quyền tự do ngôn luận và tự do báo chí của dân. Việc này đã, một lần nữa, được chứng minh vào dịp kỷ niệm 96 năm của điều gọi là “ngày báo chí cách mạng Việt Nam” (21/6/-1925 – 21/6/2021). Ngày 21/6 được chọn để đánh dấu việc ông Hồ Chí Minh đã một mình thành lập và biên tập Báo Thanh niên - cơ quan của Hội Việt Nam Cách mạng Thanh Niên - tại Quảng Châu (Trung Quốc) để truyền bá chủ nghĩa Mác - Lê-nin vào Việt Nam.
Sartre là con người hoài nghi muôn thuở nổi trôi giữa hai cực Hiên Hữu và Hư Vô- L'Être et Le Néant. Chủ thuyết Existentialisme của Jean Paul Sartre là hiện thân của nước Pháp và Châu Âu ở hậu bán thế kỷ thứ XX. Charles De Gaule có lý khi ông bảo Sartre là nước Pháp- "Sartre, c'est la France"./.
Chúng ta nên công nhận rằng "cuộc tranh luận về lạm phát" hiện nay như là những gì mà nó đang là: một dấu vết sai lầm được đặt ra bởi những người tìm cách cản trở những nỗ lực của chính quyền Biden để giải quyết một số vấn đề cơ bản nhất của Mỹ. Thành công đòi hỏi nhiều công chi. Cuối cùng, Hoa Kỳ cũng may mắn có được giới lãnh đạo kinh tế mà họ sẽ không chịu khuất phục trước nỗi sợ hãi.
Trước khi hạ cánh an toàn, Bộ Trưởng Quốc Phòng Phùng Quang Thanh đã không quên bầy tỏ sự quan ngại sâu sắc về cái mối tình hữu nghị (rất) mong manh giữa nước ta và nước bạn: “Tôi thấy lo lắng lắm, không biết tuyên truyền thế nào, chứ từ trẻ con đến người già có xu thế ghét Trung Quốc.”
Hôm nay tôi và quý vị là người được đón nhận ngày lễ quốc gia đầu tiên để ghi nhớ ngày Juneteenth. Chúng ta hãy cùng nhau đi vào lịch sử để ôn và tìm hiểu thêm về ngày này và hi vọng từ đó chúng ta sẽ có những bài học sẽ làm cho cuộc sống ta thêm phần ý nghĩa về tình người cũng như đạo đức.
Cuộc họp thượng đỉnh giữa hai tổng thống Biden và Putin được báo chí quốc tế quan tâm và tin tức về cuộc họp này được loan tải rộng rãi. Phần tóm lược sau dựa vào các bản tin và bình luận của các cơ quan truyên thông Anh, Pháp, Nga và Trung Quốc về cuộc họp này.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.