Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 11846)

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

Lễ 14-7 hay Quốc khánh hằng năm cử hành trọng thể vì nó tượng trưng sự thống nhứt dân tộc, lịch sử và những giá trị lớn của đất nước. Lễ được cử hành theo truyền thống bằng một cuộc diễn binh lớn trên đại lộ Champs-Élysée, trước Tổng thống, trước nhiều quan khách và đông đảo dân chúng đầy hào hứng. Vì ảnh hưởng đại dịch vũ hán, lễ 14-7 năm nay thay đổi, nhẹ về hình thức, tập trung vào ý nghĩa vinh danh đội ngũ y tế, dân sự và quân sự, đã tận tình vì thiên chức, quên mình trước nguy hiểm chết người, lao mình vào việc chữa bịnh dịch Covid-19 cực kỳ nguy hiểm để cúu mạng người..
Theo kết quả do hãng Gallup khảo sát được công bố vào tháng 8/2018, có tới 51% số người trẻ ở Mỹ và 57% số người theo đảng Dân Chủ thích chủ nghĩa xã hội. Bài viết trước “Vì sao giới trẻ Mỹ nay thích Chủ nghĩa Xã hội?” (Vì sao giới trẻ Mỹ nay thích Chủ nghĩa Xã hội? - BBC News Tiếng Việt) đã giải thích hiện tượng nói trên. Đồng tiền còn có 2 mặt, nói chi một xã hội tự do và đa nguyên nhất thế giới như nước Mỹ, hôm nay xin tiếp tục giải thích về thành phần bảo thủ tại Mỹ.
Ngoại trưởng Hoa Kỳ Mike Pompeo đã quyết liệt bác bỏ yêu sách của Trung Quốc dành làm chủ các nguồn tài nguyên ở hầu hết Biển Đông, cũng như việc nước này mở chiến dịch đe dọa để kiểm soát. Ông nói hành động của Bắc Kinh là hoàn toàn phi pháp. Tuy nhiên ông Pompeo đã không đưa ra bất kỳ biện pháp nào để trừng phạt Trung Quốc, nếu Bắc Kinh không thay đổi. Dù vậy, tuyên bố phổ biến chiều ngày 13/07 (2020) của Bộ Ngoại giao Mỹ được coi là cứng rắn nhất từ trước đến nay nhằm chống chính sách lấn chiếm Biển Đông của Trung Quốc.
-AFP ngày 1/7/2020: Trung Quốc ra lệnh cho chi nhánh của các hãng thông tấn như AP, UPI, CBS và NPR phải khai báo số lượng nhân viên, hoạt động tài chính cũng như tài sản mà họ có ở Trung Hoa. Đây là hảnh động trả đũa vì Hoa Thịnh Đốn đã ngăn cấm bốn cơ sở thông tin của họ tại Hoa Kỳ. -AP ngày 1/7/2020: Pháp loan báo họ sẽ không tham dự vào một chiến dịch hải quân của Liên Minh Bắc Đại Tây Dương (NATO) tại Địa Trung Hải sau khi có sự căng thẳng về quân sự với Thổ Nhĩ Kỳ vì cuộc xung đột tại Libya. Tổng Thống Pháp tuyên bố sẽ không tha thứ hành động can thiệp quân sự của Thổ vào đây và gọi sự can thiệp của Thổ là “tội phạm” còn Nga là mâu thuẫn. Hiện nay Thổ trợ giúp phe Tripoli không quân, vũ khí và đồng minh tham chiến đến từ Syria. Theo AFP ngày 8/7/2020, Tổng Thư Ký LHQ Antonio Guterres nói rằng sự tham gia của quân ngoại bang với lính đánh thuê và vũ khí phức tạp là điều chưa từng thấy ở Libya.
Phần lớn nhân loại đều chưa đến Rome, và chắc cũng chả mấy ai rành rẽ về phong tục tập quán của xứ sở này. Tuy thế, nếu có dịp bước chân tới đây thì chắc tất cả chúng ta đều sẽ nhớ đến lời dậy của cổ nhân (“nhập gia tùy tục/đáo giang tùy khúc”) để ứng xử thích nghi, và hoà nhã với dân bản xứ.
Quốc gia nào cũng có nhà nước nên vai trò của chính quyền không thể tránh. Nhưng quả lắc khi nghiêng về nhà nước quá xa thì bóp nghẹt thị trường tự do còn khi chuyển sang tư nhân quá mức lại tạo ra bất ổn (khủng hoảng kinh tế) và hố sâu giàu nghèo. Một nghịch lý khác là khi xã hội xáo trộn, kinh tế suy trầm thì một bên là Mác Xít trỗi dậy, bên kia là Phát Xít nổi lên như xảy ra vào các thập niên 1930 hay 2010.
Trong cú sốc ban đầu do COVID-19 gây ra, các chính phủ và ngân hàng trung ương ứng phó bằng những đợt bơm tiền mặt khổng lồ là chuyện có thể dễ hiểu. Nhưng hiện nay, các nhà hoạch định chính sách cần lùi một bước và xem lại các hình thức kích hoạt nào thật sự cần thiết và nguy cơ nào gây nhiều hại hơn lợi. Các chính phủ trên khắp thế giới đang phản ứng mạnh mẽ với cuộc khủng hoảng COVID-19 bằng cách ứng phó kết hợp về tài chính và tiền tệ, nó đã đạt tới 10% GDP toàn cầu. Tuy nhiên, theo Cơ quan Kinh tế và Xã hội thuộc Liên Hiệp Quốc đánh giá tổng quát mới nhất, các biện pháp vực dậy này có thể không thúc đẩy cho tiêu dùng và đầu tư nhiều như các nhà hoạch định chính sách hy vọng.
Bạch Thái Bưởi, theo Wikipedia: “Là một doanh nhân người Việt đầu thế kỷ 20. Lúc sinh thời, ông được xếp vào danh sách bốn người giàu có nhất Việt Nam vào những năm đầu của thế kỷ 20 (nhất Sĩ, nhì Phương, tam Xường, tứ Bưởi)… Xuất thân từ tầng lớp nghèo, ông luôn quan tâm đến đời sống của giới thợ thuyền. Ông dành chế độ an sinh cho các nhân viên của mình. Ông trợ cấp cho học sinh nghèo có chí du học… Năm 1921, Bạch Thái Bưởi cho ra đời tờ báo hàng ngày mang tên Khai hóa nhật báo với tôn chỉ: ‘Một là giúp đồng bào ta tự khai hoá, dạy bảo lẫn nhau... mở mang con đường thực nghiệp. Hai là giãi bày cùng Chính phủ bảo hộ những yêu cầu thiết thực, chính đáng của quốc dân. Ba là diễn giải những ý kiến, những lợi ích, tác hại của các công việc Chính phủ đang làm...’
Sự căng thẳng thẳng giữa nước Mỹ và Trung cộng mỗi ngày mỗi gia tăng. Thật vậy, kể từ ngày 25-9-2018, tổng thống Donald Trump đọc trước Đại hội đồng Liên Hiệp Quốc, kêu gọi các nước trên Thế giới: “Chống lại xã hội chủ nghĩa và những đau khổ do nó đã gây ra cho nhân loại.” Mời xem link: https://youtu.be/q6XXNWC5Koc?t=95. Từ đấy, khiến cho Trung cộng lo âu phập phồng vì cả Thế giới phê phán chủ nghĩa cộng sản gay gắt.
Kết quả bầu cử Thị xã vòng nhì hôm 28/6 vừa qua khoát cho nước Pháp bộ áo mới màu xanh. Bộ áo Pháp lần đầu tiên được mặc. Các Thị xã xưa nay do Thị trưởng xã hội, phe Hữu hay thuộc xu hướng khác nay phần lớn lọt vào tay đảng Xanh. Cả những Thị xã cho tới nay vẫn nằm trong tay cộng sản cũng bị đảng Xanh cướp mất. Giới chánh trị đều ngẩn ngơ trước thực tế hoàn toàn bất ngờ này. Nhiều nhà chánh trị học, nhà báo chánh trị bắt tay ngay vào việc tìm hiểu tại sao bổng nhiên xuất hiện làn sóng xanh chiếm gần hết các thành phố lớn nhỏ của Pháp? Tại sao chỉ có 4/10 người đi bầu? Vậy người được bầu thắng cử hay làn sóng cử tri vắng mặt mới thật sự thắng cử?
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.