Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 11570)

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

Ngày 30 tháng 4 năm 2025 là một ngày có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong lịch sử Việt Nam đương đại, cũng là dịp để chúng ta cùng nhau hồi tưởng về ngày 30 tháng 4 năm 1975 và những gì mà dân tộc đã sống trong 50 năm qua. Ngày 30 tháng 4 năm 1975 đã kết thúc chiến tranh và đáng lẽ phải mở ra một vận hội mới huy hoàng cho đất nước: hoà bình, thống nhất và tái thiết hậu chiến với tinh thần hoà giải và hoà hợp dân tộc. Nhưng thực tế đã đánh tan bao ước vọng chân thành của những người dân muốn có một chỗ đứng trong lòng dân tộc.
Điều thú vị nhất của nghề làm báo là luôn có sự mới lạ. Ngày nào cũng có chuyện mới, không nhàm chán, nhưng đôi khi cũng kẹt, vì bí đề tài. Người viết, người vẽ, mỗi khi băn khoăn tìm đề tài, cách tiện nhất là hỏi đồng nghiệp. Ngày 26 tháng 3, 1975, hoạ sĩ Ngọc Dũng (Nguyễn Ngọc Dũng: 1931-2000), người dùng bút hiệu TUÝT, ký trên các biếm hoạ hàng ngày trên trang 3 Chính Luận, gặp người viết tại toà soạn, hỏi: “Bí quá ông ơi, vẽ cái gì bây giờ?”
Sau ngày nhậm chức, Tổng thống Donald Trump đã ban hành hàng loạt sắc lệnh hành pháp và bị một số tòa án tiểu bang chống đối và hiện nay có hơn 120 vụ tranh tụng đang được xúc tiến. Trump cũng đã phản ứng bằng những lời lẽ thoá mạ giới thẩm phán và không thực thi một số phán quyết của tòa án. Nghiêm trọng hơn, Trump ngày càng muốn mở rộng quyền kiểm soát hoạt động của các công ty luật và công tố viên nghiêm nhặt hơn. Trong khi các sáng kiến lập pháp của Quốc hội hầu như hoàn toàn bị tê liệt vì Trump khống chế toàn diện, thì các cuộc tranh quyền của Hành pháp với Tư pháp đã khởi đầu. Nhưng Trump còn liên tục mở rộng quyền lực đến mức độ nào và liệu cơ quan Tư pháp có thể đưa Trump trở lại vị trí hiến định không, nếu không, thì nền dân chủ Mỹ sẽ lâm nguy, đó là vấn đề.
Khi Bạch Ốc công bố công thức tính thuế lên các quốc gia với các thang thuế khác nhau, người ta nhận ra đó chỉ là một một phép tính toán học căn bản, chẳng liên quan đến kinh tế học hay mậu dịch lẫn các dữ liệu thực tế nào cả. Chúng chỉ là những số liệu vô nghĩa và phi lý. Việt Nam không đánh thuế hàng Mỹ đến 90% và đảo hoang của những chú chim cánh cụt có liên quan gì đến giao thương. Điều này thể hiện một đối sách vội vã, tự phụ và đầy cảm tính, cá nhân của Donald Trump nhằm tạo áp lực lên thế giới, buộc các nước tái cân bằng mậu dịch với Mỹ hơn là dựa trên nền tảng giao thương truyền thống qua các hiệp ước và định chế quốc tế. Hoặc nhỏ nhặt hơn, để trả thù những gì đã xảy ra trong quá khứ: Trump ra lệnh áp thuế cả những vật phẩm tâm linh từ Vatican đưa sang Mỹ như một thái độ với những gì đức Giáo Hoàng Francis từng bày tỏ.
Tổng thống Donald Trump vào hôm qua đã đột ngột đảo ngược kế hoạch áp thuế quan toàn diện bằng cách tạm dừng trong 90 ngày. Chỉ một ngày trước đó đại diện thương mại của Trump đã đến Quốc Hội ca ngợi những lợi ích của thuế quan. Tuần trước chính Trump đã khẳng định "CHÍNH SÁCH CỦA TÔI SẼ KHÔNG BAO GIỜ THAY ĐỔI". Nhưng Trump đã chịu nhiều áp lực từ những nhân vật Cộng Hòa khác, các giám đốc điều hành doanh nghiệp và thậm chí cả những người bạn thân thiết, đã phải tạm ngừng kế hoạch thuế quan, chỉ duy trì thuế căn bản (baseline tariff) 10% đối với tất cả những đối tác thương mại.
Trật tự thế giới là một vấn đề về mức độ: nó thay đổi theo thời gian, tùy thuộc vào các yếu tố công nghệ, chính trị, xã hội và ý thức hệ mà nó có thể ảnh hưởng đến sự phân phối quyền lực trong toàn cầu và ảnh hưởng đến các chuẩn mực. Nó có thể bị thay đổi một cách triệt để bởi các xu hướng lịch sử rộng lớn hơn và những sai lầm của một cường quốc. Sau khi Bức tường Berlin sụp đổ vào năm 1989, và gần một năm trước khi Liên Xô sụp đổ vào cuối năm 1991, Tổng thống Mỹ George H.W. Bush đã tuyên bố về một "trật tự thế giới mới". Hiện nay, chỉ hai tháng sau nhiệm kỳ tổng thống thứ hai của Donald Trump, Kaja Kallas, nhà ngoại giao hàng đầu của Liên minh châu Âu, đã tuyên bố rằng "trật tự quốc tế đang trải qua những thay đổi ở mức độ chưa từng thấy kể từ năm 1945". Nhưng "trật tự thế giới" là gì và nó được duy trì hoặc phá vỡ như thế nào?
Hãy bắt đầu niềm tin này với câu nói của John Kelly, tướng thủy quân lục chiến hồi hưu, cựu Bộ trưởng Nội an, cựu chánh văn phòng của Donald Trump (2018): “Người phát điên vì quyền lực là mối đe dọa chết người đối với nền dân chủ.” Ông phát biểu câu này tại một hội nghị chuyên đề về nền Dân chủ ở Mount Vernon vào tháng 11/2024, ngay tại ngôi nhà của George Washington, vị tổng thống đầu tiên, người mở ra con đường cho nền dân chủ và tự do của Hoa Kỳ. Không đùa đâu! Tướng Kelly muốn nói, những người phát điên vì quyền lực ấy có thể giữ các chức danh khác nhau, thậm chí là Tổng Thống, nhưng trong thâm tâm họ là bạo chúa, và tất cả các bạo chúa đều có cùng một đặc điểm: Họ không bao giờ tự nguyện nhượng quyền lực.
Gần đây, Tổng thống Mỹ Donald Trump công bố áp dụng chính sách áp thuế 25% đối với ô tô nhập khẩu vào Mỹ, trước đó Trump cũng đã áp đặt biện pháp trừng phạt chung đối với Liên Âu, Canada, Mexico và Trung Quốc, nhưng lại tạm hoãn trong 30 ngày để cho Canada và Mexico thương thuyết. Các biện pháp bất nhất này gây nhiều hoang mang cho chính giới và doanh nghiệp các nước đối tác.
Trong buổi phỏng vấn ngày 31 tháng 10 năm 2024 với bình luận gia cánh hữu Tucker Carlson, Tổng thống Donald Trump khẳng định rằng dưới thời Joe Biden, Hoa Kỳ đã mắc sai lầm nghiêm trọng khi vô tình đẩy Nga và TQ lại gần nhau. Theo Trump, một trong những ưu tiên hàng đầu khi ông quay trở lại Tòa Bạch Ốc sẽ là phá vỡ liên minh này. Khi đó, Trump tự tin tuyên bố: “Tôi sẽ phải tách họ ra, và tôi tin mình sẽ làm được.” Và ngay từ những ngày đầu của nhiệm kỳ thứ hai, Trump đã tỏ rõ mong muốn đàm phán với Nga nhằm nhanh chóng kết thúc chiến tranh ở Ukraine. Một cách giải thích cho chính sách này là: Trump đang làm đúng những gì từng nói trong cuộc trò chuyện với Carlson. Việc rút Hoa Kỳ khỏi cuộc xung đột tại Âu Châu và khôi phục quan hệ với Moscow, kể cả khi phải bỏ rơi Ukraine, là một phần trong chiến lược tập trung đối phó với TQ.
Cuộc đua vào Tòa án Tối cao Wisconsin rất quan trọng vì nó ảnh hưởng lớn đến các vấn đề pháp lý và chính sách trong tiểu bang. Wisconsin là một bang chiến địa quan trọng trong các cuộc bầu cử tổng thống Mỹ. Tòa tối cao tiểu bang có thể đóng vai trò lớn trong các tranh chấp liên quan đến luật bầu cử, quyền tiếp cận lá phiếu và các thách thức đối với kết quả bầu cử. Cuối cùng, sự lo lắng có cơ sở của người dân cuối cùng đã được hóa giải. Số tiền “đầu tư” $20 triệu của Musk đã không thắng được sự lựa chọn của Wisconsin.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.