Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 11546)

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

Chỉ trong vài ngày cuối tuần qua, bạo lực như nổi cơn lốc. Sinh viên bị bắn trong lớp ở Đại học Brown. Người Do Thái gục ngã trên bãi biển Bondi, Úc châu, ngay ngày đầu lễ Hanukkah. Một đạo diễn tài danh cùng vợ bị sát hại — nghi do chính con trai. Quá nhiều thảm kịch trong một thời khắc ngắn, quá nhiều bóng tối dồn dập khiến người ta lạc mất hướng nhìn. Nhưng giữa lúc chưa thể giải được gốc rễ, ta vẫn còn một điều có thể làm: học cho được cách ứng xử và phản ứng, sao cho không tiếp tay cho lửa hận thù. Giữ đầu óc tỉnh táo giữa khủng hoảng giúp ta nhìn vào ngọn cháy thật, thay vì mải dập tàn lửa do người khác thổi lên.
Trong những thời khắc nguy kịch nhất, thảm họa nhất, tổng thống Hoa Kỳ là người duy nhất có tiếng nói quyền lực với toàn dân để đưa họ vượt qua nghịch cảnh. Tổng thống sẽ trấn an dân bằng luật pháp, bằng ý chí kiên cường, bằng bản lĩnh lãnh đạo, bao dung nhưng dứt khoát. Thậm chí, có khi phải bằng mệnh lệnh sắc bén để khống chế những tư tưởng bốc đồng sẽ gây hỗn loạn. Mấy trăm năm lập quốc của Mỹ đã chứng minh rất nhiều lần như thế.
(Sydney – 14 tháng 12, 2025) - Hàng trăm người có mặt tại bãi biển Bondi, Sydney, để dự lễ Hanukkah đã chứng kiến một trong những vụ khủng bố đẫm máu nhất kể từ sau thảm sát Port Arthur năm 1996. Vào lúc 6 giờ 45 chiều Chủ Nhật, hai tay súng mặc đồ đen xuất hiện trên cây cầu bộ hành nối Campbell Parade với Bondi Pavilion, bắt đầu nổ súng xuống đám đông đang dự lễ. Hai kẻ này dùng súng trường, bắn liên tục trong khoảng 10 phút, khiến hàng trăm người hoảng loạn bỏ chạy, nhiều người ngã gục ngay trên bãi cát và công viên ven biển. Ít nhất 12 người thiệt mạng, trong đó có 9 nạn nhân thường dân, 1 cảnh sát và 2 tay súng (một bị bắn chết tại chỗ, một bị bắt nhưng sau đó tử vong do vết thương). Ngoài ra, có ít nhất 38 người bị thương, trong đó có 2 cảnh sát và nhiều nạn nhân ở tình trạng nguy kịch.
Năm 2024, con người trung bình dành hai giờ rưỡi mỗi ngày trên mạng xã hội. Nhân lên, đó là hơn một tháng mỗi năm nhìn vào màn hình, lướt ‘feed’ (dòng tin), đợi ‘notification’ (báo tin), đếm ‘like’ (lược thích). Bạn dành nhiều thới giờ cho Facebook, Instagram, TikTok. Và câu hỏi không phải "có nhiều không?", mà là "chúng ta nhận được gì?" Câu trả lời, theo một nhóm triết gia, nhà tâm lý học, nhà xã hội học đương đại, không phải kết nối, không phải hạnh phúc, không phải sự thật. Mà là cô đơn có tổ chức, lo âu có hệ thống, và sự thật bị thao túng. Mạng xã hội—đặc biệt Facebook, nền tảng với ba tỷ người dùng, lớn hơn bất kỳ quốc gia nào trên hành tinh—không phải công cụ trung lập. Nó là kiến trúc quyền lực đang định hình lại não bộ, xã hội, và chính trị theo cách mà chúng ta chưa kịp nhận ra. Và đây là điều đáng sợ nhất: chúng ta không bị ép. Chúng ta tự nguyện. Chúng ta mở Facebook vì muốn "kết nối." Nhưng sau ba mươi phút lướt, chúng ta cảm thấy trống rỗng hơn. Chúng ta vào để "cập nhật
Trong sân khấu chính trị đồ sộ từ cổ chí kim của nước Mỹ, hiếm có nhân vật nào diễn xuất giỏi như Donald J. Trump. Những cuộc vận động tranh cử từ hơn mười năm trước của Trump vốn đã tràn ngập những lời hứa, giáo huấn, sự tức giận vì “nước Mỹ quá tệ hại”, những lời phỉ báng đối thủ. Tất cả hòa hợp thành những bản giao hưởng ký tên DJT. Mỗi lần Trump bước lên sân khấu, điệu nhảy YCMA vô tư, không theo chuẩn mực, thay cho tiếng kèn hiệu triệu “hoàng đế giá lâm.”
Năm 2025 được xem là giai đoạn khó khăn cho ngành khoa học khi ngân sách nghiên cứu bị thu hẹp và nhiều nhóm chuyên môn phải giải thể. Tuy vậy, những thành tựu y học nổi bật lại chứng minh rằng sức sáng tạo của con người chưa bao giờ dừng lại. Hàng loạt phát hiện mới đã mở rộng hiểu biết của chúng ta về sức khỏe, đồng thời thay đổi cách chăm sóc bệnh nhân hiện nay. Dưới đây là chín trong số những khám phá ấn tượng nhất trong năm 2025.
Năm 2025 khởi đầu bằng nỗi lo dấy lên từ các sàn tài chính quốc tế. Tháng Tư, Tổng thống Donald Trump khơi lại cuộc chiến thương mại, khiến nhiều người e sợ suy thái toàn cầu. Thế nhưng, sau mười hai tháng, kinh tế thế giới vẫn đứng vững: tổng sản lượng tăng khoảng 3%, bằng năm trước; thất nghiệp thấp và chứng khoán nhiều nơi tiếp tục lên giá. Chỉ riêng lạm phát vẫn còn là bóng mây bao phủ, vì phần lớn các nước trong khối công nghiệp OECD chưa đưa được vật giá về mức ổn định như mong muốn.
Sự phát triển nhanh chóng của Artificial Intelligence/ AI và robot đặt ra nhiều thách thức về đạo đức xã hội và cá nhân, đặc biệt là trong việc thu thập dữ liệu cá nhân làm ảnh hưởng đến các quyết định quan trọng như tuyển dụng, trị liệu và xét xử. Mặc dù AI có thể mô phỏng cảm xúc, nhưng không có ý thức thực sự, dẫn đến nguy cơ làm cho con người phụ thuộc vào AI và robot và suy giảm kỹ năng giao tiếp xã hội...
Chúng ta đang sống trong kỷ nguyên số, nơi mọi thứ đều được đo bằng thuật toán: nhịp tim, bước chân, năng suất, thậm chí cả tình yêu. Thuật toán không có tình cảm, nhưng khôi hài vì chúng ta điều khiển thuật toán bằng cảm xúc.Máy móc có thể xử lý hàng tỷ dữ liệu mỗi giây, còn con người — chỉ cần một tưởng tượng — mọi thứ biến hoá. Cảm xúc lan truyền nhanh hơn tin tức, giận dữ được tối ưu hóa bằng công nghệ, và hạnh phúc được đong đếm bằng lượt thả tim. Chúng ta tưởng mình tiến hóa thành sinh vật lý trí, nhưng thật ra chỉ là sinh vật cảm xúc có Wi-Fi. Trong khi AI đang thao túng mọi lãnh vực, chúng ta loay hoay với cảm xúc, thao túng mọi ý nghĩ, hành vi.
Năm 2025 sắp khép lại, và theo thông lệ hàng năm, các nhà từ điển trên thế giới lại đi tìm từ ngữ để chọn đặt tên cho cái mớ hỗn độn mà nhân loại vừa bơi qua trong năm. Oxford chọn cụm từ “mồi giận dữ” (rage bait). Theo các nhà ngôn ngữ học của Oxford, đây là cách tiếng Anh vẫn thường vận hành: hai chữ quen thuộc — “giận dữ” và “mồi nhử” — ghép lại trong bối cảnh trực tuyến để tạo nên một ý niệm mới: thứ nội dung bày ra để cố tình khêu gợi bản tính nóng nảy của người xem, người đọc, khiến thiên hạ phải lao vào vòng tranh cãi chỉ để cuối cùng bấm thêm một cú “tức” nữa.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.