Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 11668)

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

✱ Reuters: Nga đang hy vọng rằng đảng Cộng hòa kiểm soát Quốc hội - Chính quyền Biden sẽ gặp khó khăn trong việc thúc đẩy Quốc hội thông qua các chương trình viện trợ cho Kyiv. ✱ Military: Các nhà vận động hành lang làm việc cho các nhà thầu quốc phòng, đã từng làm việc cho chính phủ liên bang trước đây - cựu Bộ trưởng Quốc phòng Mark Esper đã từng làm việc văn phòng quan hệ chính phủ của Raytheon. ✱ Al Jazeera: Nhiều dự luật trong quá khứ, đã được Hạ viện và Thượng viện thông qua trong nhiều thập kỷ mà không bị thất bại. ✱ Bilderbergmeetings Co. UK: Chính quyền Biden đã coi Nga và Trung Quốc là đối tác trong thách thức đối với “trật tự thế giới”- Sự cạnh tranh toàn diện với Trung Quốc đang trở thành một nguyên tắc trong các chính sách kinh tế, đối ngoại và an ninh của Hoa Kỳ...
Nhiều người nghĩ ngay đến con số 18 tỷ kiều hối USD chuyển về Việt Nam năm 2021. Đó thật ra không phải là điều nên mất thời gian bàn tính vì đó là một thực thể không thay đổi được. Những người gởi có những lý do riêng không ai lay chuyển được và người Việt trong nước đều muốn nhận những đồng tiền gởi về. Nhưng còn những món tiền khổng lồ khác từ những chương trình viện trợ đủ mọi kiểu cho dân VN từ những chính phủ Âu-Mỹ mà người dân không hay biết, những nguồn tài trợ đã từ lâu bị thất thoát, hoặc cả biến mất mà không ai đặt câu hỏi. Đây là một địa hạt cần soi giọi.
* Cựu Tổng Thống Trump tuyên bố tái tranh cử để tránh bị truy tố nhưng vô hiệu quả. * Trump sẽ bị truy tố trước hoặc sau mùa lễ 2022. * Việc đề cử ông Jack Smith làm cố vấn đặc biệt để giám sát cuộc điều tra hình sự cựu Tổng Thống Trump chỉ làm chậm trễ một vài tuần là cùng. Trường hợp này khác với việc đề cử Robert Muller. * Trump sẽ bị truy tố về vụ lưu trữ bất hợp pháp tài liệu mật quốc gia và vụ bạo loạn 6/1. * Truy tố ăn cắp tài liệu mật dễ dàng như truy tố buôn bán ma túy. Trường hợp bạo loạn 6/1 phức tạp hơn. * Phiên tòa sẽ kéo dài 12 – 24 tháng và kết thúc trước nhiệm kỳ của Tổng Thống Biden chấm dứt. * Việc truy tố Trump của cố vấn đặc biệt không ảnh hưởng đến việc tái tranh cử của cựu tổng thống ngoại trừ Tu Chánh Án 14 được mang ra xét xử.
✱ The Guardian, Uk: Donald Trump tuyên bố ứng cử chắc chắn sẽ không làm cho việc truy tố ông ta trở nên bất khả thi - chẳng qua chỉ là một nỗ lực nhằm đánh lừa mọi người, và nó không làm thay đổi mức độ tội ác của ông ta đã phạm - nhiều khả năng khiến Trump trở thành cựu tổng thống Mỹ đầu tiên phải vào tù. ✱ NY Post: Cựu Bộ Trưởng Tư pháp Bill Barr cho rằng chính phủ liên bang có đủ bằng chứng để buộc tội cựu Tổng thống Donald Trump - ông ta đã thất bại với tư cách tổng thống trước đây, thời không nên tìm kiếm một nhiệm kỳ khác ✱ Yahoo News/Ms Evans: Donald Trump không thể cứu nước Mỹ - Ông ta thậm chí không thể tự cứu được mình - Ông ấy đã lợi dụng chúng tôi để giành được Tòa Bạch Ốc. ✱ Brookings Edu: Cựu tổng thống phải chịu trách nhiệm hình sự về hành vi của ông ta đã phạm ở Georgia. Chúng tôi kết luận rằng Trump có nguy cơ cao sẽ bị truy tố hình sự ở Fulton County.
Họ sống thêm được bao lâu nữa thì chỉ có Trời mới biết. Và chắc ngay cả đến Trời cũng không thể trả lời câu hỏi (thượng dẫn) của nhà văn Thận Nhiên: Sao sau bao nhiêu xương máu đổ xuống nơi này mà người dân Q.B vẫn phải lặn hụp mò ốc (dưới ao) cứ như thể là họ vẫn còn đang sống trong cảnh tối tăm, giữa Đêm Trường Trung Cổ vậy?
Tại Bangkok, Hội nghị Thượng đỉnh APEC 2022 đã kết thúc và 21 quốc gia thành viên đã đồng thuận đưa ra một Bản Tuyên bố chung với nội dung lên án Nga về cuộc chiến tranh xâm lược tại Ukraine. Tuy nhiên, Bản Tuyên bố có nêu rõ giới hạn dè dặt là nhìn chung vẫn còn có "những quan điểm và đánh giá khác nhau về tình hình và các biện pháp trừng phạt.”
Vào ngày 15-11-2022 tại tư dinh Mar-a-Lago, Florida cựu Tổng thống bị thất sủng Donald Trump tuyên bố rằng ông sẽ tái tranh cử Tổng thống vào năm 2024. Ngay ngày hôm sau Dân Biểu Hoa Kỳ Gerry Connolly (Dân Chủ, Virginia) cho biết rằng các Dân Biểu Dân Chủ sẽ đưa ra một nghị quyết trong tuần này để đảm bảo rằng Trump không bao giờ có thể giữ chức vụ tổng thống nữa bằng cách viện dẫn Tu Chính Án Thứ 14. Hiến Pháp Hoa Kỳ quy định rằng những người tham gia những cuộc phản loạn (insurrection) bị cấm giữ các chức vụ liên bang và ông Connolly cam kết đảm bảo các hành động của Trump vào ngày 6 tháng 1 năm 2021 không bị lãng quên...
Dù vẫn còn một ít kết quả chưa được công bố và cuộc tái bầu cử “runoff” thứ nhì cho chiếc ghế Thượng viện tại tiểu bang Georgia vào đầu tháng12 tới, cuộc bầu cử giữa kỳ năm 2022 tại Hoa Kỳ xem như đã kết thúc. Nếu làn sóng đỏ của phía Cộng Hòa không có được kết quả như dự đoán hay theo mong đợi từ đảng này thì ngược lại, việc đảng Dân Chủ thắng thêm chiếc ghế Thượng Viện cùng các ghế Thống Đốc tiểu bang trước tình trạng lạm phát gia tăng và tổng thống đương nhiệm bị sụt giảm mức ủng hộ là một cuộc ngược dòng đáng kể...
Sau các cuộc thảo luận, các chính giới tham dự Hội nghị Thượng đỉnh G20 tại Bali, Indonesia đã đồng thuận đưa ra một Bản Tuyên bố chung với các nội dung là lên án mạnh mẽ cuộc chiến của Nga tại Ukraine, quan tâm đến tình trạng nợ và lạm phát đang bùng phát trại các nước, đồng thời kêu gọi bảo vệ một nền thương mại tự do cho thế giới và thực hiện các cam kết về chống biến đổi khí hậu...
Trung Quốc đã lộ rõ tham vọng kiểm soát toàn bộ Biển Đông qua kéo dài thương thuyết thỏa hiệp COC với Hiệp hội các Quốc gia Đông Nam Á (ASEAN, the Association of South East Asian Nations). Việc này thể hiện qua lập trường của Bắc Kinh khi bước vào trong vòng thương thuyết thứ hai với ASEAN về Bộ Quy tắc Ứng xử ở Biển Đông / Code of Conduct (COC)...
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.