Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 11588)

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

Thế giới vừa điên đảo vì Trump 2.0 lại phải lo đối phó với Trung Quốc 2.0. Trung Quốc 1.0 là công xưởng quốc tế dựa vào giá nhân công rẻ và giá trị gia tăng thấp để sản xuất các hàng hóa tiêu dùng trong dạng Bộ Ba Cũ: (1) quần áo, đồ chơi trẻ em…; (2) vật dụng trong nhà như bàn ghế, tivi, tủ lạnh…(3) đồ điện tử gồm điện thoại cầm tay, máy điện toán,…) Trung Quốc 1.0 kéo dài 25 năm bắt đầu từ lúc Đổi Mới thập niên 1990 cho đến giữa thập niên 2010...
Giữa lúc các cơ quan báo chí, các tập đoàn truyền thông lớn khác chọn “sự trung lập” và cố gắng “nương tay” với các chính trị gia và chính quyền, thì Stephen Colbert chọn sự trung thực, kiên định, xem tuyên ngôn “trung lập” theo lý thuyết báo chí là vở kịch hài không hợp thời cuộc. Ông châm biếm, chỉ trích không thương tiếc những quyết định vi hiến, những phát ngôn dối trá của chủ nhân Tòa Bạch Ốc.
Những người đấu tranh cho quyền hợp pháp của di dân có trong Tu chính án thứ Tư và thứ Năm của Hiến Pháp, vui mừng gọi phán quyết của chánh án liên bang hôm thứ Sáu 11/7 là “chiến thắng.” Chánh án Maame E. Frimpong ra phán quyết các cảnh sát di trú ở Nam California phải tạm dừng việc bắt giữ, tra hỏi di dân chỉ dựa vào chủng tộc hoặc ngôn ngữ Tây Ban Nha. Nhưng Jaime Alanís Garcia, 57 tuổi, người làm việc ở nông trại Glass House Farms, quận Ventura 10 năm, đã không có cơ hội vui với chiến thắng tạm thời này. Với ông, và gia đình ông, tất cả đã quá muộn. ICE đã thực hiện cuộc đột kích quy mô lớn ở nông trại Glass House Farms gần Camarillo, quận Ventura hôm thứ Năm 10/7. Đoạn video ghi lại cảnh những chiếc xe bọc thép có chữ Police rượt đuổi theo nhóm nông dân tháo chạy hoảng loạn. Càng chạy, xe càng lao tới, bất kể có người đang cố bám vào đầu xe để chặn bánh xe lăn. Súng hơi, đạn cay mù mịt trên cánh đồng từng rất yên ả với những cây cà chua, dưa leo, và cây cannabis có giấy phép.
Tổng thống Mỹ Donald Trump đang đe dọa áp đặt mức thuế cao hơn nữa đối với hàng hóa nhập khẩu từ Liên minh châu Âu (EU), đặc biệt là dược phẩm. Thông qua các vòng đàm phán mới, EU hiện đang nỗ lực tìm cách ngăn chặn nguy cơ này. Tuy nhiên, triển vọng đạt được thỏa thuận vẫn rất mong manh, trong khi mức thiệt hại kinh tế dự kiến đối với EU có thể lên đến khoảng 750 tỷ đô la, một con số khổng lồ.
Rạng sáng thứ Bảy, tại Rafah, một em bé 12 tuổi – chưa xác định tên – bị bắn chết ngay tại chỗ hôm 12 tháng 7, khi em đang cố len lỏi tiến lên rào sắt để nhận phần lương thực cho gia đình. Cùng hôm đó, hơn ba mươi người khác gục xuống giữa bụi cát và khói đạn, trong lúc chen chúc tại điểm phát thực phẩm của một tổ chức mang tên Gaza Humanitarian Foundation (GHF).Trước đó, tại trại Nuseirat, sáu trẻ em – có em chỉ độ sáu tuổi – trúng pháo kích thiệt mạng khi đang hứng nước vào ca. Trong tay các em không có đá, không có súng… chỉ có chiếc bình nhựa, vài mẩu bánh mì chưa kịp đem về nhà. Giữa cảnh Gaza bị phong toả hoàn toàn, dân chúng đói khát, bệnh tật, kiệt sức… thì chính phủ Hoa Kỳ chọn rót ba mươi triệu Mỹ kim cho GHF – một tổ chức tư nhân, lập ra vội vã, không kinh nghiệm, không kế hoạch, không kiểm toán, không ai giám sát.
Có một câu hỏi đã ám ảnh tôi suốt gần mười năm: Làm sao mà một nửa nước Mỹ nhìn Donald Trump mà không thấy ông ta đáng ghê tởm về mặt đạo đức? Một người luôn nói dối, gian lận, phản bội, tàn nhẫn và tham nhũng một cách công khai như vậy mà hơn 70 triệu người vẫn chấp nhận ông ta, thậm chí còn ngưỡng mộ. Việc gì đã khiến cả một xã hội trở nên chai lì về mặt đạo đức như vậy? Để tôi kể cho bạn nghe một câu chuyện. Câu chuyện này, phần lớn dựa trên tư tưởng của nhà triết gia đạo đức Alasdair MacIntyre, một người mới qua đời vào tháng Năm vừa rồi, thọ 94 tuổi. Ông là một trong những nhà trí thức lớn hiếm hoi dám đào tận gốc sự suy đồi đạo lý của thế giới Tây phương, và của nước Mỹ hiện nay.
Donald Trump không giống như các vị tổng thống tiền nhiệm. Ông từng úp mở chuyện tái tranh cử nhiệm kỳ thứ ba, khiến không ít đối thủ phải giật mình. Nhưng trước mắt, Trump đang phải đối mặt với một quy luật lịch sử đã từng làm khó các vị Tổng thống khác: lời nguyền nhiệm kỳ hai. Từ trước đến nay, có đến 21 Tổng thống Mỹ bước vào nhiệm kỳ hai, nhưng không một ai đạt được thành tựu tương đương như giai đoạn đầu tiên. Thành tích nhiệm kỳ hai thường tụt dốc – từ thiếu sức sống, mờ nhạt cho đến những giai đoạn đầy biến động hoặc thậm chí thảm khốc. Người dân không còn hài lòng, tổng thống bắt đầu mệt mỏi, và không còn hướng đi rõ ràng cho tương lai.
Trong bài viết “Thế thời không phải thế” đăng trên Việt Báo ngày 4 tháng 4 về sau 100 ngày hành xử của tổng thống Trump (*), tôi có dự đoán rằng bên Dân Chủ sẽ giữ thế im lặng nhiều hơn lên tiếng ồn ào chống những việc làm của ông Trump và đảng Cộng Hòa vì muốn ông Trump tự sa lầy dẫn đến hậu quả đảng Cộng Hòa sẽ bị mất ghế, mất chủ quyền đa số trong lưỡng viện quốc hội quốc gia. Cho đến nay gần sáu tháng tổng thống, ông Trump vẫn tiếp tục gây hấn với thế giới và một số lớn thành phần dân chúng Mỹ và đảng đối lập vẫn giữ sự im lặng, thỉnh thoảng vài người lên tiếng một cách yếu ớt, kiểu Tôn Tẩn đối phó với Bàng Quyên.
Ngày 12/6/2025, từ văn phòng làm việc tại gia của mình ở Washington DC, ký giả, xướng ngôn viên kỳ cựu gần 28 năm của ABC News, Terry Moran loan báo đơn giản: “Có lẽ các bạn đã biết, tôi không thuộc về nơi đó nữa. Tôi sẽ ở đây, tại nền tảng Substack này. Có rất nhiều việc mà tất cả chúng ta cần phải làm trong thời gian đất nước quá nhiều vết nứt. Tôi sẽ tiếp tục tường thuật, phỏng vấn, để gửi đến các bạn sự thật, với tư cách là một nhà báo độc lập. Tôi là một ký giả độc lập.” Từ hôm đó, Terry Moran chính thức bước ra khỏi “luật chơi” của truyền thông dòng chính. Và cũng ngay ngày hôm đó, Terry Moran là danh khoản xếp thứ hạng đầu tiên (#1) về số người theo dõi (follower), số “subscriber” trả phí theo tháng và năm.
Ngày 2/7/2025 Tổng Thống Hoa Kỳ Donald Trump thông báo ngắn gọn trên mạng xã hội Truth rằng Việt-Mỹ đã thỏa thuận để Hoa Kỳ áp thuế 20% lên hàng hóa nhập khẩu từ Việt Nam và 40% trên hàng hóa trung chuyển qua Việt Nam; ngược lại Việt Nam đánh thuế 0% vào hàng hóa mua của Mỹ...
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.