Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 11847)

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

Đại dịch Vũ hán do virus cộng sản Bắc Kinh gây ra chưa dứt thì nhiều tổ chức, nhiều nước đã lập hồ sơ kiện Xi và đảng cộng sản Trung Quốc về tội dấu xử thật. Trong lúc đó, chánh phủ một số các nước khác cũng bị dân chúng khiếu kiện về tội không bảo vệ hữu hiệu xửc khỏe và đời sống dân chúng.
Sự tăm tối và độ hoang tưởng của các chú – xem ra – cũng ngang ngửa với các bác, chứ chả kém cạnh gì. Cỡ Lê Duẩn, Đỗ Mười, Nguyễn Phú Trọng, Nguyễn Xuân Phúc… e cũng chỉ “ngoan cố” và “ngu dốt” đến cỡ đó là cùng. Tuổi trẻ và những năm du học, ngó bộ, không giúp cho các chú đỡ “gù” hơn các bác bao nhiêu. Vậy mà các chú vẫn được coi như những ngôi sao đang lên (rising stars) trên chính trường nước Việt, một đất nước là vô phúc. Thiệt là họa vô đơn chí!
Trump có tâm tính độc tài nhưng nhiều cử tri vẫn ủng hộ tin rằng nền dân chủ Mỹ sẽ tiếp tục đứng vững cho dù có phải chao đảo thêm bốn năm nửa do những quyết định độc đoán của Trump. Cho nên bỏ phiếu cho Trump là cái giá cần phải trả vì Trump chống Tàu và sẽ ngăn chận khuynh hướng xã hội chủ nghĩa của phe cấp tiến trong đảng Dân Chủ. Điều này chẳng khác gì bán linh hồn cho ác quỷ vì không kẻ nào thương lượng với quỷ dữ trước đó nghĩ rằng mình sẽ suốt đời trở thành nô lệ cho cái ác.
(Lời người dịch: Là một trong những nhân vật cuối cùng còn sót lại của nhóm Big Six, sáu lãnh tụ chính yếu của phong trào dân quyền Hoa Kỳ vào thập niên 60, Dân Biểu John Lewis vừa qua đời vào ngày 17/07/2020 vừa qua, hưởng thọ 80 tuổi. Tốt nghiệp Thần Học và trở thành Mục sư, Dân Biểu John Lewis đã sát cánh cùng Mục Sư Luther King Jr. để trở thành một biểu tượng của phong trào dân quyền và nhân quyền Hoa Kỳ, cũng như là một dân biểu Quốc Hội có tầm ảnh hưởng lớn lao trong suốt hơn 30 năm qua. Tang lễ của ông được tổ chức trang trọng với sự tham dự và phát biểu của các tổng thống tiền nhiệm như Bill Clinton, George W. Bush và Barack Obama. Chúng tôi xin lược dịch bài điếu văn của Tổng Thống Obama đọc trong tang lễ của ông vừa được tổ chức tại thành phố Atlanta, Georgia hồi cuối tuần qua).
Ngày 24/6/2020, Cố vấn an ninh quốc gia Robert O’Brien nêu lên một sự thật phũ phàng là gần nửa thế kỷ qua các chính trị gia cả hai đảng, các nhà khoa bảng, nhà giáo dục, nhà báo, nhà kinh doanh Mỹ đều thụ động và ngây thơ (passivity and naivety) trước Trung cộng. Người Mỹ không biết sự khác biệt giữa người dân Trung Hoa và đảng Cộng sản, một tổ chức theo chủ nghĩa Marxist-Leninist, mà Tập Cận Bình là hiện thân của Joseph Stalin.
Giống như hầu hết các nước trên thế giới, Hoa Kỳ đang cố gắng vượt qua trận đại dịch COVID-19 và cuộc suy thoái kinh tế trầm trọng do lệnh đóng cửa của chính phủ. Tính theo tỷ lệ thường niên, nền kinh tế Mỹ đã giảm 5% trong quý đầu năm 2020 và trong quý hai vừa kết thúc, có thể giảm đến 40%, mức suy sụp mạnh nhất kể từ thời Đại Suy thoái năm 1930. Hơn nữa, hàng chục triệu công nhân đã mất việc, khiến tỷ lệ thất nghiệp trong tháng Tư tăng vọt lên mức cao sau Đại Khủng hoảng là 14,7%. Dù 70% những người bị sa thải hy vọng sẽ được gọi làm việc lại, nhưng không phải tất cả sẽ có việc, vì nhiều doanh nghiệp sẽ sát nhập, di dời hoặc tổ chức lại. Đúng vậy, lúc đầu, sự mở cửa lại của nền kinh tế đã dẫn đến tình trạng phục hồi mạnh mẽ, nó được dự kiến là sẽ tiếp tục trong quý ba. Việc làm đã tăng 2,5 triệu trong tháng Năm, trong khi dữ liệu từ các thẻ tín dụng và theo dõi di động cho tháng Năm và tháng Sáu cho thấy, mức phục hồi khá lớn từ lúc thấp trong tháng Tư, với hoạt động trong
Bộ Ngoại giao Cộng sản Việt Nam đã kín đáo bắn tiếng muốn Mỹ nhảy vào giải quyết xung đột ở Biển Đông, nhưng Bộ trưởng Ngoại giao Vương Nghị của Trung Cộng đã cảnh giác Việt Nam “không dành bất cứ cơ hội nào cho sự quấy rối và phá hoại của thế lực bên ngoài”. Đề nghị bán chính thức của Việt Nam đưa ra ngày 17/7/2020, bốn ngày sau khi Bộ trưởnng Ngoại giao Mỹ, Mike Pompeo gọi hành động đe dọa các nước nhỏ để chiếm đoạt và mưu toan cướp chủ quyền nguồn tài nguyên ở phần lớn Biển Đông của Trung Quốc là “phi pháp”.
Tôi tình cờ “nhặt” trên FB một tác phẩm khá độc đáo của Marc Riboud. Ông “chớp” được cảnh một anh bộ đội (với con búp bê nằm dưới nắp ba lô, và cái sắc cầm tay) đang trên đường trở về quê cũ. Cùng với bức ảnh là lời bình, cũng độc đáo không kém, của face booker Nguyễn Hoàng : “Thằng này coi vậy mà hiền, chỉ lấy con búp bê cho con và cái bóp đầm cho vợ mà thôi.”
Tất cả họ đều nói cùng một giọng, và làm chung một điệu – theo nhận xét của Huỳnh Ngọc Chênh: Ông Đinh Thế Huynh bị bệnh nặng phải qua Nhật chữa. Trước đó ông Phùng Quang Thanh thì đi Pháp, ông Nguyễn Bá Thanh thì bỏ cả tiền triệu đô la qua tận nước Mỹ để nhờ họ cứu mạng. Nghe nói hai ông Chung và Thưởng vừa rồi lâm bệnh cũng đi Nhật và Pháp điều trị.
Vào thời Ronald Reagan làm tổng thống gần 40 năm trước, hầu hết người Mỹ lấy tin tức từ tờ báo và các đài truyền hình địa phương. Những tổ chức này có tính chuyên nghiệp, dồi dào tài chính, và cố gắng đăng tải quan điểm của cả đảng Cộng hòa lẫn Dân chủ. Người dân đồng thuận về sự thật nói chung, và bất đồng về phương cách giải quyết. Những công ty này cũng đưa ra sự thật, vì họ sẽ mất quảng cáo, mất độc giả dài hạn và có thể bị tòa án phạt nếu họ loan tải tin giả, nhất là nếu tin giả đó gây ra tai hại cho người khác.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.