Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 11781)

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

Thắng Đỗ (Đỗ Nguyên Thắng), 61 tuổi, một kiến trúc sư tên tuổi đã được đề cử vào Học viện Kiến Trúc Sư Đoàn Hoa Kỳ vào năm 2017, không chỉ là người phụ huynh đã thiết kế tòa nhà này. Ông cũng là người di dân, một tổng giám đốc thành đạt, và mỗi ngày một nhiều, nhà đấu tranh trong cộng đồng người Mỹ gốc Việt.
Đến trâu bò mà cũng chả được yên với cái nhà nước hiện hành ở VN. Thảo nào mà dân chúng cứ ùn ùn bỏ đi bằng mọi cách (cũng như mọi giá) và chả ma nào muốn quay trở lại. Súc vật ở xứ sở này, nếu có dịp đi, chắc cũng không con nào ở lại.
Hơn 20 năm, hai vụ án, những chính khách đảng Cộng Hòa đã dồn phiếu để truất phế hay bảo vệ người tổng thống bị luận tội hoàn toàn trái ngược. Nó ít nhiều cho thấy chân dung đảng phái nền chính trị Hoa Kỳ. Hoặc trở thành một chính khách chính trực, hoặc là chính khách đảng Cộng Hòa. Rất khó khăn và hiếm hoi để cả hai là một nếu còn muốn tiếp tục nắm giữ quyền lực.
Tối giao thừa Canh Tý Tân Sửu, ghé chùa Liên Hoa Quận Cam. Phật tử từng nhóm đến, không quá đông như năm ngoái nhưng cũng đủ làm không khí ấm cúng. Thầy Chơn Thành năm nay 90 tuổi, từng du học Nhật Bản năm 1970, còn khỏe mạnh, vui vẻ phát trái quít cho mỗi người lấy lộc hên đầu năm.
Chủ Nhật, 25 tháng Chạp. Chỉ còn vài ngày nữa là chuột chạy ra khỏi nhà cho trâu thủng thẳng bước vào. Cuối tuần trước tết nắng đổ chan hoà, ấm áp mà San Jose yên lặng quá. Bình thường, ngày này mỗi năm con đường Story từ xa lộ 101 vào khu Little Saigon đã ùn tắc và trong khi chầm chậm để đến được bãi đậu xe của Grand Century Mall hay Vietnam Town là đã nghe tiếng pháo nổ liên hồi vọng lại. Trưa nay bãi đậu xe trước khu thương mại lớn nhất của người Việt San Jose vẫn còn nhiều chỗ trống.
Toàn ban biên tập Việt Báo kính chúc quý vị lãnh đạo tinh thần, quý văn thi hữu, quý thân chủ và quý độc giả một năm mới Tân Sửu 2021 an khang, thịnh vượng và vạn sự như ý.
Hố đen là gì mà đáng sợ vậy? Hố đen là một thiên thể không hình dạng, nó là không gian nơi trọng lực mạnh đến nỗi không vật gì, ngay cả ánh sáng, thoát khỏi lực hút của nó. Hố đen là đề tài “hot” hiện nay trong giới khoa học thiên văn và vật lý. Giải Nobel bộ môn vật lý học năm 2020 vừa qua được trao cho ba khoa học gia chuyên nghiên cứu về hố đen: ông Roger Penrose dùng toán học chứng minh hố đen là hệ quả tất yếu từ thuyết tương đối về trọng lực của nhà bác học kỳ tài Albert Einstein
Mẹ tôi, dì tôi rất khéo tay, cắt đu đủ xanh thành những bông thược dược, những cái nơ đủ kiểu. Sau khi rim và nhuộm màu xanh, đỏ, vàng… trông rất đẹp mắt. Những trái bí đao to và dài như trái bom được cắt nhỏ ra thành những miếng cỡ ba ngón tay, rồi cắt thành những hình chữ nhật, hình thoi, hình oval...xăm cho mềm, luộc chín và rim đường. Món khó nhất, công phu nhất và cũng ăn khách nhất là những củ gừng rim, củ gừng vừa đủ độ già thì nhổ lên, giữ một số thân cây trên củ, củ được gọt vỏ và xăm cho mềm nhưng không được gãy hay rã nát. Củ gừng sau khi rim đường trông đẹp như bàn tay con gái, có củ giống con lạc đà, lại có củ giống như núi đồi chập chùng và nhiều hình dáng khác, tùy theo sự tưởng tượng của mọi người. Mứt gừng nhà ngoại đẹp và ngon nổi tiếng khắp vùng, mùi nước đường rim gừng thơm và ấm, lan tỏa trong không khí, bay xa khắp xóm. Rim gừng thì không thề không nhắc đến dụng cụ xăm gừng, đó là những khúc gỗ gòn nhỏ vừa nắm tay, một đầu được cắm đầy những cây kim may, dù làm th
Đối với tôi, không có con giáp nào hợp lý trong cuộc đời mình, bởi vì sự thật chẳng ai lựa chọn được rủi may trong số phận khi sanh ra, tất cả chỉ là ngẫu nhiên, đứa trẻ ra đời năm nào thì cầm tinh con vật đó như một mặc định từ thời xa xưa của ông bà, nhưng không có nghĩa vận hạn phải bị dính dáng suốt đời tới con giáp mà không ai biết chính xác ra sao Người ta còn xem Tử Vi để đoán trước tương lai giàu nghèo của đứa bé. Sao không “tâm sinh tướng” mà phải phụ thuộc ‘tướng sinh tâm”? nghĩa là dạy đứa nhỏ sống thiện lương để cuộc sống nó tốt hơn là coi bói mơ hồ gieo cho nó tánh ỷ dựa “ con vua thì được làm vua ...”
Nói tóm lại, mỗi quốc gia đều có một nền văn hóa đặc thù của quốc gia đó, bao hàm ý nghĩa tốt đẹp cả về tinh thần lẫn thể xác, qua các phong tục tập quán cổ truyền cho thế hệ con cháu đời sau noi theo, mà mọi quốc gia khác nên tìm hiểu và để biết tôn trọng sự khác biệt nền văn hóa đặc thù của mỗi quốc gia.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.