Hôm nay,  

Năng Lượng Hydrogen

06/03/200700:00:00(Xem: 11680)

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

Phong trào nhân quyền hiện đại từ lâu đã tự thể hiện mình là một cuộc trường chinh thập tự đầy lý tưởng. Trong một thế giới tràn ngập các nền chính trị dựa vào quyền lực thô bạo và tước đoạt nơi kẻ yếu, phong trào muốn phục vụ như một ngọn hải đăng của sự minh quang về đạo đức dựa trên các nguyên tắc phổ quát. Các nhà hoạt động cho nhân quyền giải thích những chiến thắng mang tính biểu tượng của phong trào của họ như là chiến thắng của sự chính trực kiên cường đặt nền móng cho các chính nghĩa tiến bộ trong tương lai.
Tôi tự xét mình cũng không khác chi (nhiều) với cái số đông “phú quí năng dâm” này, và cũng chả phải là kẻ có thể sống bất khuất trước cường quyền nên hoàn toàn chia sẻ với sự thương cảm của Đinh Quang Anh Thái với người bạn cùng tù: “Thương Tường. Thương mình… Khốn nạn cái chế độ không có bộ mặt người đày đọa con người!”
Tầm quan trọng của diaspora hay cộng đồng người gốc Việt sống ngoài Việt Nam càng ngày càng gia tăng. Để có một cái nhìn tổng quát, có tính cách học thuật và khách quan hơn về tình hình chung của diaspora Việt cũng như các diaspora khác trên thế giới, tôi xin giới thiệu và dịch bài viết năm 2005 của Steven Vertovec, một giáo sư đại học Đức chuyên về Xã hội học và Dân tộc học. Sau đây là phần 2, tiếp theo phần 1 (kỳ trước) bàn về các ý niệm và định nghĩa của diaspora. Các điểm liên quan tới Việt Nam sẽ được người dịch ghi chú, bàn luận thêm trong phần chú thích ở cuối bài.
✱ BK Ins.: Cựu TT liên lạc với thống đốc, tổng chưởng lý và viên chức của Bộ Nội vụ - giúp ông chuyển các phiếu đại cử tri của tiểu bang cho ông ta - yêu cầu Thống đốc Kemp tổ chức một "cuộc bầu cử đặc biệt" lần thứ hai ✱ Brooking Ins.:Hành vi sau bầu cử của ông Trump ở Georgia có nguy cơ cao bị cáo buộc vi phạm các tội danh: xúi giục tội phạm để thực hiện hành vi gian lận bầu cử; cố ý can thiệp vào việc thực hiện nhiệm vụ bầu cử; âm mưu gian lận bầu cử; tìm cách lôi kéo người khác phạm tội ✱ CNBC: “Tất cả những gì tôi muốn là: Tôi chỉ muốn tìm 11.780 phiếu bầu,” Trump nói với Raffensperger trong cuộc gọi - Biện lý Willis viết rằng “một số lượng đáng kể nhân chứng đã từ chối hợp tác” với cuộc điều tra của cô nếu không có trát đòi của bồi thẩm đoàn buộc họ phải lấy lời khai. ✱ PS: Đại bồi thẩm đoàn là "tiếng nói của cộng đồng" hay "hội đồng nhân dân" và là một đặc điểm nổi bật của luật thuộc địa Mỹ. Nó đã được ghi vào Tu chính án Hiến pháp thứ năm...
✱ National File: TIN ĐỘC QUYỀN -Chi tiết Nhật ký của con gái Biden về những trận mưa rào ‘Không thích hợp’ với Joe khi còn nhỏ. ✱ NYTimes: Khi cuộc điều tra hình sự về Project Veritas được công khai một luật sư của Đảng Cộng hòa vận động một nhóm các nghị sĩ Cộng hòa để thuyết phục Bộ Tư pháp ngừng cuộc điều tra. ✱ S.NY Court: Họ đã thừa nhận tội trạng đánh cắp tài sản cá nhân sau đó họ đã bán cho bên thứ ba và giao hàng xuyên bang-mỗi người phạm tội với mức án tối đa là 5 năm tù. ✱ S.NY Court: Bị cáo đã tham dự một buổi gây quỹ chính trị ở Florida - mang lại lợi ích cho chiến dịch của một cá nhân ("Ứng viên-2") người đang tranh cử chức vụ chống lại Ứng viên-1...
... nếu không có ngày 19/8/1945 thì chắc chắn đất nước đã rẽ sang một khúc quanh mới xán lạn hơn...
✱ Đại sứ Lodge và Tướng Westmoreland đã rời Việt Nam đi tham dự hội nghị tại Honolulu, trong khi lực lượng chính phủ,do Viên chỉ huy, chiếm Đà Nẵng vào sáng sớm Chủ nhật 15.5.1966 ✱ Đính bỏ chạy chạy đến Huế, cùng với Thi, Nhuận, một số tỉnh trưởng bất đồng chính kiến, và các Phật tử công khai tố cáo sự trở lại của quân đội chính phủ. ✱ Tướng Cao, không tha thiết đến việc chỉ huy quân đoàn, HĐTL đã ép buộc ông ta nhận nhiệm vụ - từ chối ra lệnh tấn công vào các chùa ở Đà Nẵng ✱ Cố vấn Mỹ đề xuất việc không tiếp tế cho lực lượng bất đồng chính kiến, một bước mà sau đó Tướng Viên nhiệt tình tán đồng ✱ Người Mỹ cố gắng thuyết phục Thi và Đính bằng cách đổ lỗi cho các phần tử cực đoan Phật giáo trong Phong trào Đấu tranh, đặc biệt là Trí Quang ✱ CIA: Trí Quang đã thừa nhận khi lánh nạn tại Đại sứ quán Mỹ việc lập kế hoạch ... nhưng phủ nhận việc cố tình xúi giục vụ bạo động xảy ra vào ngày 8 tháng 5, 1963 dẫn đến cái chết của 8 người...
Ông Quý Hải (nói riêng) và những người CSVN (nói chung) xem chừng khó mà hiểu được điều giản dị này: “Chỉ cần làm chết một người khi người ấy không vũ khí phòng thân cũng đủ để trở thành tội ác.”
Cuối cùng thì chế độ hiện hành đã phải dùng đến hạ sách là “giam người bịt miệng.” Ấy thế mà vẫn cứ trơ tráo “ tham gia ứng cử vào Hội Đồng Liên Hiệp Quốc” (và mồm mép vẫn cứ leo lẻo “lắng nghe ý kiến, nguyện vọng của các tầng lớp nhân dân”) mà không đứa nào biết ngượng ngùng hay hổ thẹn gì ráo trọi!
✱ US News: Solomon loan tải rằng Tòa Bạch Ốc đã làm việc với Bộ Tư pháp và Cơ quan Lưu trữ NARA nhằm "xúi giục" mở cuộc điều tra - một số nhà phân tích gọi tin tức ông ta loan tải là "đáng nguyền rủa". ✱ NARA: Nhằm đính chính một số điều do John Solomon loan tải NARA công khai lá thư gửi cho luật sư của cựu TT Trump – trong thư nêu ra 700 trang tài liệu đã phân loại từ Mar-a-Lago hồi đầu năm ✱ NARA đã liên lạc liên tục với đại diện của cựu Tổng thống trong suốt năm 2021 về việc thiếu hồ sơ... ✱ ABC News: Cuộc khám xét của FBI tạo cơ hội để Trump tận dụng việc gây quỹ ... ✱ NY Post: Ủy Ban Quốc gia của Đảng Cộng hòa sẽ ngừng thanh toán các chi phí pháp lý nếu ông Trump tuyên bố ứng cử.
NHẬN TIN QUA EMAIL
Vui lòng nhập địa chỉ email muốn nhận.