Năng lượng tái tạo là gì
Năng lượng tái tạo còn được gọi là năng lượng sạch. Nó được tạo ra từ các nguồn thiên nhiên hoặc các quy trình tự nhiên nào đó và được hình thành liên tục. Ví dụ như ánh sáng mặt trời, gió thổi luôn xuất hiện liên tục từng ngày.
Mặc dù năng lượng tái còn được coi là một công nghệ mới. Nhưng thực tế con người chúng ta đã ứng dụng nguồn năng lượng tự nhiên này từ lâu. Như việc phơi khô quần áo (nắng và gió), thuyền buồm (lợi dụng sức gió), hay thiết kế giếng trời cho ngôi nhà (ánh sáng mặt trời)… Tuy nhiên trong hơn 500 năm qua, con người đã chuyển sang dùng các nguồn năng lượng rẻ hơn, hiệu quả nhanh hơn nhưng lại vô cùng “bẩn” mà lại không thể tái tạo như than đá và khí đốt.
Năng lượng tái tạo và năng lượng không thể tái tạo
Ngày nay, việc sử dụng các nguồn tái tạo đang liên tục phát triển. Với mục tiêu chính của những người đứng đầu chính là hiện đại hóa để tích hợp điện tái tạo với lưới điện một cách hiệu quả nhất tại tất cả các khu vực.
Như đã biết về Năng lượng tái tạo là gì, vậy năng lượng không thể tái tạo thì sao? Năng lượng không thể tái tạo hay có thể gọi là năng lượng “bẩn”. Nó được tạo ra từ nhiên liệu hóa thạch như dầu, khí đốt và than đá. Các nguồn năng lượng này không thể tái tạo chỉ có sẵn với một lượng nhất định. Và chúng sẽ biến mất dần theo thời gian.
Hơn nữa, các nguồn năng lượng không thể tái tạo thường phân bố không đồng đều ở các khu vực trên thế giới. Nơi dồi dào, nơi khan hiếm. Tuy nhiên, ở mọi quốc gia trên thế giới thì đều có tiếp cận được với năng lượng nắng và gió. Việc ưu tiên năng lượng tái tạo sẽ giúp các quốc gia giảm đi sự phụ thuộc vào các nước phân phối, giàu nhiên liệu hóa thạch.
Nhiều nguồn năng lượng tái tạo có ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của con người. Ví dụ, việc khoan dầu đòi hỏi chặt phá rừng, các công nghệ kết hợp thủy lực cắt phá có thể khiến cho động đất và ô nhiễm nước. Hay các nhà máy điện than có thể làm ô nhiễm mùi hôi không khí. Tóm lại những hoạt động này góp phần rất lớn đến sự nóng lên toàn cầu.
Có nhiều loại tái tạo. Và chủ yếu là các dạng năng lượng phục hồi. Bằng cách này hay cách khác về căn bản nó đều phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời. Năng lượng từ gió và năng lượng thủy điện đều là kết quả trực tiếp của sự chênh lệch nhiệt độ nóng lên của bề mặt Trái đất. Khi đó dẫn đến không khí chuyển động (gió) và lượng mưa hình thành vì bầu không khí được nâng lên (có liên quan đến thủy điện). Năng lượng mặt trời chính là sự chuyển đổi trực tiếp từ ánh sáng sang điện năng bằng hiệu ứng quang điện (thông qua các tấm pin năng lượng mặt trời). Năng lượng sinh khối sẽ được lưu trữ ánh sáng mặt trời được chứa trong thực vật. Các dạng năng lượng tái sinh khác không bị phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời gồm năng lượng địa nhiệt. Đây là kết quả của sự phân rã phóng xạ từ các khoáng vật ở lớp vỏ Trái đất kết hợp với nhiệt trong tâm Trái đất. Hay năng lượng thủy triều cũng là sự chuyển đổi năng lượng hấp dẫn.
Các dạng năng lượng tái tạo3.1. Năng lượng mặt trời
Con người chúng ta đã biết cách ứng dụng năng lượng mặt trời từ hàng nghìn năm qua như trồng trọt, sưởi ấm và làm khô thức ăn. Theo nhiều nghiên cứu, một giờ chiếu sáng của Mặt trời xuống Trái đất, tất cả nguồn năng lượng này có thể đủ để cả thế giới sử dụng trong một năm. Ngày nay, con người sử dụng ánh nắng mặt trời theo nhiều cách khác nhau như sưởi ấm ngôi nhà, làm nóng nước, tạo ra dòng điện cung cấp cho các thiết bị điện – điện tử…
Tế bào quang điện (solar cell) chủ yếu làm từ silicon và các vật liệu khác có khả năng biến đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành nguồn điện năng. Hệ thống năng lượng mặt trời hiện đang được ứng dụng với các quy mô lớn nhỏ khác nhau ngay trên mái nhà dân, doanh nghiệp hoặc các cộng đồng hợp tác xã. Các hệ thống này giúp tạo ra nguồn điện năng dồi dào mà không hề ảnh hưởng về mặt sinh thái.
Với hệ thống phát điện bằng các tấm pin năng lượng mặt trời không sản sinh ra các chất gây ô nhiễm không khí, không tạo ra CO2 và rất ít tác động đến môi trường.
3.2. Năng lượng từ gió
Sự chuyển động của khí quyển được thúc đẩy bởi sự chênh lệch giữa nhiệt độ ở bề mặt Trái đất. Do lượng nhiệt từ bức xạ của mặt trời chiếu lên trên bề mặt Trái đất thay đổi liên tục. Năng lượng gió được dùng để ứng dụng cho hệ thống bơm nước hoặc tạo ra điện. Tuy nhiên công nghệ này đòi hỏi phải có không gian rất rộng để có thể tạo ra một nguồn lượng năng lượng đáng kể.
Ngày nay, các tuabin gió được xây dựng rất cao với đường kính cánh gió cũng rất lớn. Những công cụ này giúp sản xuất ra một nguồn điện tương đối lớn dựa vào sức gió thổi.
Năng lượng từ gió được biết đến là nguồn năng lượng rẻ nhất tại một vài quốc gia trên thế giới. Có thể kể đến các tiểu bang của California, Texas, Oklahoma, Kansas của Hoa Kỳ. Với những khu vực này có tốc độ gió cao giúp sản xuất ra lượng điện gió dồi dào.
3.3. Thủy điện
Thủy điện là nguồn năng lượng tái tạo đang dẫn đầu tại hầu hết các nước. Với các nhà máy thủy điện quy mô rất lớn. Thủy điện phụ thuộc vào nước, thường là dựa vào dòng nước chảy với tốc độ nhanh tại các con sông hoặc nước chảy nhanh từ trên cao xuống như thác. Lúc này tận dụng sức nước để thiết lập các tuabin máy phát điện.
Tuy nhiên trên thế giới, nhà máy thủy điện, nguồn năng lượng thủy điện không được coi là năng lượng tái tạo. Bởi những con đập này làm chuyển hướng và giảm dòng chảy tự nhiên. Khi này làm ảnh hưởng quần thể động vật và con người sinh sống quanh dòng sông đó. Còn với các nhà máy thủy điện nhỏ sẽ không có tác động nhiều.
3.4. Năng lượng sinh khối
Sinh khối là vật liệu hữu cơ với nguồn gốc từ động thực vật. Cụ thể bao gồm cây trồng, gỗ thải và cây cối. Khi sinh khối bị đốt cháy, năng lượng sẽ được giải phóng dưới dạng nhiệt và có thể tạo ra điện bằng tuabin hơi nước.
Sinh khối thường bị nhầm là nhiên liệu sạch, tái tạo hay là nguồn thay thế xanh hơn cho nhiên liệu hóa thạch trong việc sản xuất điện. Tuy nhiên, khoa học hiện nay cho thấy nhiều dạng sinh khối –nhất là từ rừng tạo ra lượng khí thải CO2 cao hơn nhiên liệu hóa thạch. Và cũng có hậu quả tiêu cực đối với sự đa dạng sinh học. Tuy nhiên, một số dạng năng lượng sinh khối cho ra lượng thải CO2 thấp được lựa chọn trong một vài trường hợp. Chẳng hạn, mùn cưa và phoi từ các xưởng cưa sẽ nhanh chóng phân hủy và giải phóng carbon với lượng rất thấp.
3.5. Nhiên liệu hydrogen, pin nhiên liệu hydro
Đây không phải là nguồn tái tạo hoàn toàn nhưng rất dồi dào và rất ít ô nhiễm môi trường. Hydrogen có thể dùng đốt làm nhiên liệu, điển hình là xe chạy bằng hơi nước. Ứng dụng nhiên liệu đốt (sạch) này có thể giảm đáng kể ô nhiễm. Hydrogen còn được dùng trong pin nhiên liệu hydro, tương tự như pin lưu trữ để cung cấp năng lượng cho động cơ điện.
3.6. Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt là nguồn năng lượng được tách ra từ nhiệt trong tâm của Trái Đất. Nguồn năng lượng này được xuất phát từ sự hình thành ban đầu của hành tinh, từ quá trình phân rã phóng xạ từ các khoáng vật, từ năng lượng mặt trời được hấp thụ tại bề mặt của Trái Đất. Tại một số khu vực nhất định, độ dốc địa nhiệt (tăng dần nhiệt độ theo độ sâu) sẽ đủ cao để khai thác tạo ra điện.
3.7. Các dạng năng lượng tái tạo khác
Một số năng lượng khác như thủy triều, đại dương và phản ứng tổng hợp hydro nóng là những dạng năng lượng tái tạo có thể ứng dụng để tạo ra điện. Những dạng năng lượng tái sinh này có một số hạn chế đáng kể nên vẫn đang được các nhà khoa học thảo luận.
Câu trả lời là có. Hiện nay, một vài quốc gia trên thế giới đang thực hiện dần kế hoạch tham vọng này để trở thành đất nước xanh. Các quốc gia không chỉ tăng tốc việc cài đặt các hệ thống/thiết bị sản xuất ra điện sạch từ nguồn năng lượng tái tạo. Mà còn tích hợp chúng vào các cơ sở hạ tầng hiện có của họ để đẩy nhanh kế hoạch như cửa sổ năng lượng mặt trời, thiết bị chiếu sáng sử dụng năng lượng mặt trời, các máy bay chạy bằng điện mặt trời…
Tại Mỹ đẩy mạnh phát triển các giải pháp từ năng lượng tái tạoNhư vậy, hẳn bạn đã nắm được Năng lượng tái tạo là gì. Tiếp theo tìm hiểu về ứng dụng của năng lượng tái tạo cũng rất quan trọng để có thể khai thác một cách hiệu quả:
Giao thông: Chẳng hạn như xe ôtô điện dùng năng lượng tái tạo để sản xuất pin cung cấp năng lượng cho các phương tiện giao thông mà không cần dùng tới xăng, dầu.
Xây dựng và quy hoạch hóa đô: Ứng dụng năng lượng mặt trời vào các quy trình xây dựng nhằm cung cấp hệ thống chiếu sáng và điều hòa nhiệt độ trong các tòa nhà.
Nông nghiệp: Ứng dụng năng lượng điện tái tạo vào hệ thống tưới nước tự động tại các đồng ruộng, nông trường giúp nâng cao năng suất cây trồng
Y tế: Xây dựng các trạm y tế di động có sử dụng pin năng lượng mặt trời để cung cấp năng lượng cho các xe y tế lưu động, giúp tiếp cận các địa phương xa xôi khó khai thác điện.
Giáo dục và nghiên cứu: Việc nghiên cứu năng lượng tái tạo giúp hỗ trợ các nghiên cứu về phát kiến ứng dụng, tạo ra các sáng kiến mới.
Du lịch: Ứng dụng năng lượng tái tạo trong các phương tiện du lịch giúp phát triển ngành du lịch bền vững.
Trên đây là những thông tin chi tiết trả lời câu hỏi Năng lượng tái tạo là gì. Hy vọng với những thông tin trên đã cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về dạng năng lượng này.