Năng lượng hoàn nguyên

Nhập đề

Nhưng ưu điểm đó sẽ không tồn tại được lâu vì ba lý do. Thứ nhất là trữ lượng những mỏ hydrocarbur của ta rất eo hẹp. Thứ hai là phát triển kinh tế sẽ quy định phát triển của nhu cầu năng lượng. Với đà phát triển kinh tế kỷ lục hiện nay của nước ta thì nhu cầu về năng lượng sẽ gia tăng mạnh. Thứ ba là nước ta đang cơ giới hóa nông nghiệp và phát triển những ngành kỹ nghệ tiêu thụ nhiều năng lượng như là xi măng, thép,... Suy ra, tiêu thụ năng lượng của nước ta gia tăng với một tỷ lệ mạnh hơn là tỷ lệ tăng trưởng kinh tế. Vì ba nguyên do đó, chỉ trong vài năm nữa chúng ta sẽ là một nước nhập siêu về nhiên liệu. Trung quốc đã trở nên một quốc gia như vậy và Indonesia cũng đang đi vào con đường đó. Hiện nay Công ty Dầu Khí Việt nam đã bắt đầu đi khảo sát mỏ ở những nước bạn như là Algeria .

Nhiều người tự đặt câu hỏi liệu năng lượng hoàn nguyên( 1 )có thể giải quyết vấn đề tiêu thụ năng lượng của nước ta không. Để tham luận, bài này sẽ trình bày một số năng lượng hoàn nguyên mà các sách báo thường đề cập và khả năng đóng góp của chúng vào nhu cầu năng lượng của nước ta.

Thủy lực

Thủy lực có ba công dụng : chống lũ và hạn hán, sản xuất điện và điều tiết lưu lượng nước cho canh nông, du lịch giải trí và vận tải theo dòng sông. Vì thế mà khả năng sinh lợi của một dự án đập thủy điện không phải chi vỏn vẹn ở khâu sản xuất điện.

Những công trình thủy lực rất là đa dạng.

Chúng ta có thể phân biệt một dự án thủy lực theo thời gian tích trữ nước trong hồ chứa nước : một hồ có thể chứa đủ để tháo nước trong một năm hay hơn nữa, hay một tháng hay một ngày hay một vài giờ. Tùy theo khả năng trữ nước đó và sự điều hòa của những dòng sông chảy vào hồ mà chúng có thể nói rẳng công trình có dễ bị ảnh hưởng của thời tiết hay không.

Để chọn loại tua-bin của ổ phát điện thì chúng ta có thể phân biệt theo chiều cao của thác nước. Những công trình có thác nước hơn một trăm mét thường dùng loại tua-bin Pelton. Những công trình có thác nước từ một trăm mét đến vài chục mét gọi là công trình có thác vừa. Những công trình này thường dùng đến tua-bin loại Francis. Những công trình có thác nước từ vài chục mét trở xuống gọi là công trình có thác thấp. Những công trình này thường dùng đến tua-bin loại Kaplan.

Chúng ta cũng có thể phân biệt một dự án thủy lực theo công suất của nhà máy điện. Ở trên thế giới có chừng hai trăm nhà máy công suất hơn 1.000 MW (một triệu kilô watt) gọi là thủy điện rất lớn nhưng cũng có cả nghìn công trình lớn nhỏ từ vài trăm nghìn kilô watt đến vài trăm kilô watt (gọi là thủy điện nhỏ) và vô số công trình có công suất nhỏ hơn (gọi là thủy điện cực nhỏ).

Công nghệ của những tua-bin tùy ở công suất chứ không tùy ở loại tua-bin. Những công trình thủy điện nhỏ hay cực nhỏ cần đến công nghệ tương đối đơn sơ. Những công trình vừa cần đến các công nghệ luyện kim và thủy động học tinh luyện hơn giống như công nghệ đóng tầu trọng tải vài trăm tấn trở lên. Còn những công trình lớn hơn thì cần đến công nghệ đặc biệt của ngành thủy điện. Ngoài ra, việc xây đập thì cần đến những kỹ thuật xây dựng. * Khả năng áp dụng ở Việt nam

Tiềm năng thủy điện ở nước ta rất phong phú.Điều đó rất dễ hiểu. Nước ta mưa nhiều và có núi cao hiểm trở. Nước mưa rơi trên đỉnh núi chảy xuống biển qua những thung lũng hẹp. Chúng ta chỉ cần xây một đập tương đối nhỏ là đủ có một trạm phát điện. Hiện nay, hơn một nửa điện tiêu thụ ở Viêt nam là thủy điện.

Ở những miền thượng du Tây bắc, đồng bào thiểu số dùng những tua-bin loại Kaplan chế tạo trong nước gắn vào một ổ phát điện vài kilô watt để có điện dùng trong sản xuất và sinh hoạt trong gia đình. Việc chế tạo tuabin và xây dựng những công trình thuỷ điện nhỏ và cực nhỏ cần có quy hoạch cụ thể để tránh lãng phí sức lao động và tiền của.

Đáng lý ra thì chúng ta phải bắt đầu khai triển những nhà máy thủy điện nhỏ và trung bình. Vấn đề xây đập và kênh dẫn nước hay ống dẫn nước không cần phải đặt ra vì kỹ sư Việt nam rất thông thạo những việc này. Khâu cần phải khai triển là bộ tua bin, máy phát điện và kỹ thuật điều hành. Như nói ở trên, công nghệ cần thiết để khai triển điện lực nhỏ và cực nhỏ thì tương đối đơn giản. Để tiết kiệm công thiết kế, để giảm giá thành cũng như gia tăng độ tin cậy của máy, chúng ta có thể thiết kế và sản xuất những bộ có công suất đã được tiêu chuẩn hóa từng bậc 1 kW, 5 kW, 10 kW,… cho tới 10.000 kW. Chúng ta có thể bắt đầu bằng những bộ cực nhỏ. Sau đó tích lũy kinh nghiệm để thiết kế và sản xuất những bộ càng ngày càng lớn. Thị truờng quốc nội cũng như là quốc ngoại đủ bảo đảm tính khả thi của một xí nghiệp chuyên về những bộ thủy điện này.

Năng lượng mặt trời

Ngoài năng lượng hạt nhân và năng lượng địa nhiệt ra thì tất cả những năng lượng nhân loại hiện đang dùng là một dạng của năng lượng mặt trời.

Lưu lượng ánh sáng mặt trời phát ra khi tới trái đất có cường độ một kilô wattỏtên mỗi mét vuông. Như vậy có nghĩa là, nếu bạn cần 10 kW để sưởi căn hộ của bạn và cho chạy vài đồ gia dụng thông thường, thì bức tường nhà bạn đủ để hấp thụ tất cả năng lượng cần thiết. Nhưng bạn có thể làm được như vậy trong hai điều kiện tối ưu, đó là bức tường thẳng góc với bức xạ mặt trời, và ánh sáng từ mặt trời không bị mây hay bụi bậm hấp thụ một phần. Hai điều kiện đó ít khi được thỏa mãn. Mùa đông, khi mặt trời mọc và nếu bức tường của bạn được xây thẳng góc so với mặt đất thì ánh sáng mặt trời sẽ không thẳng góc với bức tường của bạn. Trừ khi bạn xây nhà ở giữa sa mạc và với điều kiện không có bão cát thì lúc nào cũng có một phần ánh sáng mặt trời rọi tới bức tường của bạn. Ngoài ra, ban đêm bạn không có mặt trời. Nói tóm lại, để có 10 kW một cách liên tục thì bạn cần từ 100 đến cả nghìn mét vuông và một hệ tích trữ năng lượng lớn nhỏ tùy địa phương bạn ở và thời điểm bạn cần có năng lượng so với thời điểm có ánh sáng mặt trời.

Chúng ta có thể hấp thụ năng lượng mặt trời dưới dạng nhiệt lực hay điện lực.

* Sử dụng dưới dạng nhiệt

Chúng ta thường nhận thấy rằng khi đi ngoài nắng mà mặc quần áo mầu đen thì cảm thấy nóng nực hơn là khi mặc áo mầu trắng. Hiện tượng đó là một đặc tính vật lý, theo đó những diện tích mầu thâm hấp thụ ánh sáng nhiều hơn là những diện tích mầu sáng. Vì thế mà những ông cố đạo Âu châu sang châu Phi hay Đông Dương thường mặc áo mầu trắng và được gọi là Pères Blancs.

Áp dụng đặc tính đó, chúng ta có thể biến tia sáng mặt trời thành sức nóng bằng cách hướng về phía mặt trời một diện tích mầu thâm, tốt nhất là mầu đen. Mặt trời sẽ hâm nóng diện tích và chúng ta chỉ cần cho nước chẩy trên mặt hay đằng sau diện tích đó là sẽ có nước nóng. Chúng ta cũng có thể thổi khí qua diện tích đó là có được khí nóng.

Làm như vậy chúng ta có thể đun nước nóng để dùng trong mọi việc cần thiết như tắm rửa, giặt giũ, rửa bát,… Với khí nóng thì chúng ta có thể sưởi ấm nhà cửa, phơi khô quần áo, xấy sản phẩm nông nghiệp hay công nghiệp,… Với một mặt phẳng, chúng ta chỉ có được tối đa một kilô watt mỗi mét vuông và có được một nhiệt độ giới hạn ở vài chục độ Celsius. Những áp dụng đó gọi là năng lượng mặt trời nhiệt độ thấp. Phương pháp hấp thụ năng lượng mặt trời như vậy thật là đơn giản, có hiệu suất cao và rẻ tiền và nên phổcập rộng rãi.

Nếu muốn có nhiệt độ cao hơn, chúng ta có thể dùng những gương phản xạ để tập trung những tia mặt trời ở một diện tích nhỏ. Phương pháp này cho phép sản xuất hơi nước ở nhiệt độ và áp suất cao. Có nhiều lò mặt trời đạt đến những nhiệt độ mấy trăm, thậm chí gần một nghìn độ Celsius. Những áp dụng năng lượng mặt trời ở những nhiệt độ đó gọi là năng lượng mặt trời nhiệt độ cao. Kinh nghiệm cho thấy rằng những áp dụng năng lượng mặt trời ở nhiệt độ và áp suất cao không kinh tế vì cần đến một số kỹ thuật phức tạp.

* Sử dụng dưới dạng điện

Sử dụng năng lượng mặt trời dưới dạng điện năng là dựa trên đặc tính quang điện của những nguyên liệu bán dẫn : chiếu một tia sáng lên diện tích một vật bán dẫn sẽ tạo ra một hiệu số điện thế. Chúng ta có thể dùng đặc tính đó để sản xuất điện từ những tia sáng mặt trời.

Hiệu suất biến đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng rất thấp, khỏang chừng bảy tám phần trăm. Công nghệ bán dẫn tiến bộ rất mau nhưng hiên những chất bán dẫn có công suất cao nhất cũng chỉ đạt được 12 % là cùng. Điều nữa là giá thành của một mét vuông bán dẫn dùng để biến đổi năng lượng là rất cao và những bình ắc quy dùng để tích trữ điện vẫn còn đắt lại không đáng tin cậy. Vì thế mà dùng năng lượng mặt trời để sản xuất điện một cách đại trà chưa phải là một việc thực tế.

Vì thế mà hiện nay, người ta hạn chế việc biến đổi năng lượng của ánh sáng mặt trời ra điện năng trong những áp dụng tiêu thụ ít điện như là máy tính bỏ túi, đồng hồ, điện thoại di động hay những linh kiện điện tử nhỏ khác.

Tuy nhiên người ta cũng sản xuất điện từ năng lượng mặt trời ở những nơi hẻo lánh hoặc những nơi mà việc xây dựng một đường dây tải điện đến đó rất tốn kém. Ở dọc những xa lộ bên Pháp có những trụ điện thoại cấp cứu với những bảng năng lượng mặt trời. Các bạn nào ở vùng Paris có thể trả tiền đỗ xe dọc vỉa hè ở những trụ ghi giờ chạy bằng năng lượng mặt trời. Những áp dụng đó tiết kiệm được rất nhiều tiền của về hạ tầng cơ sở tải điện và có khả năng vận hành rất tốt. Ở ngoài khơi có những mốc hải đăng vô tuyến chạy bằng năng lượng mặt trời : cả chục năm cũng không cần người đến bảo quản hay sửa chữa gì.

* Khả năng áp dụng ở Việt Nam

Ở những vùng cao nguyên nước ta trời thường u ám. Nhưng ở vùng đồng bằng thì có nhiều nắng mà lại nắng đều suốt năm. Nhờ thế mà tiềm năng dùng năng lượng mặt trời rất lớn và đã được đồng bào ta khai thác từ thời dựng nước. Nông dân chúng ta quen phơi lúa trên sân nhà và có khi cả trên xa lộ. Như vậy họ dùng năng lượng mặt trời để làm giảm độ ẩm của nông phẩm. Đồng bào thiểu số ở Tây nguyên xây căn nhà với một hệ điều hòa không khí tự nhiên. Những nhà rông của họ có mái rất là nhọn và đồ sộ. Những mái nhà đó hấp thụ ánh nắng lập nên một hiệu ứng ống khói. Không khí ở dưới mái được hâm nóng và bay ra qua những lỗ ở hai đầu mái vì tỷ trọng giảm. Để thay thế, không khí mát bên ngoài bay vào nhà qua cửa ra vào và những khe ở sàn nhà. Không khí đó lại còn được làm mát thêm nhờ vượt qua mặt đất ẩm ở dưới sàn nhà.

Trong số những áp dụng tiên tiến hơn, chúng ta có thể kể đến những máy đun nước nóng dùng năng lượng mặt trời. Đây là một áp dụng nên phổ cập trong dân chúng vì giá thành rẻ và không đòi hỏi công nghệ cao. Chúng ta cũng có thể thiết kế để sử dụng trong nước cũng như để xuất khẩu những cọc tiêu hướng dẫn tầu bè và phi cơ và những bộ đo đạc cho ngành khí tượng. Công nghệ cần đến chủ yếu là điện tửkhông khó khăn gì mấy.

Năng lượng gió

Năng lượng gió dùng phương pháp ngược lại của một quạt điện : thay vì dùng điện năng để tạo ra một luồng gió thì chúng ta dùng gió để tạo ra năng luợng. Ưu điểm của năng lượng này là gió thổi tương đối điều hòa suốt ngày nhất là ở những vùng ven biển. Nhược điểm là gió thổi điều hòa nhưng có khi gió giật từng cơn mạnh đặt ra nhiều vấn đề thiết kế cơ khí tốn tiền.

*Sử dụng trực tiếp

Ngày xưa, người ta dùng năng lượng gió một cách trực tiếp nghĩa là để bơm nước, xay thóc hay điều hành máy móc. Bây giờ thì phương pháp đó chỉ áp dụng trong việc bơm nước. Ở một nông trại, nếu bạn cần có nước để cho gia súc uống ở xa và nếu chỗ bạn ở có nhiều gió thì một quạt gió bơm nước từ giếng lên sẽ rẻ hơn là tiền kéo một đường dây điện để chạy một máy bơm. Ở vùng viễn tây Bắc Mỹ vẫn còn nhiều máy bơm chạy bằng sức gió. Dọc xa lộ A6 ở vùng Bourgogne , nước Pháp, cũng thấy có nhiều quạt gió tương tự. Công nghệ dùng năng lượng gió để bơm nước rất là thô sơ, tương tự như công nghệ sản xuất xe đạp.

*Sử dụng dưới dạng điện

Ngoài việc bơm nước ra, năng lượng gió hiện nay chỉ dùng để sản xuất điện. Để biến đổi năng lượng gió thành điện lực thì chúng ta cần một cột trụ có thể chịu đựng sức nặng của một quạt gắn trên một trục nằm ngang, một ổ phát điện nối tiếp trục quạt, và một bộ phận hướng quạt về phía gió đến và đặt quạt vào vị thế an toàn khi có cơn gió mạnh. Nhưng vì điện khó có thể tích trữ nên chúng ta có hai cách phối hợp cung cầu tùy theo quạt gió ở nơi cô lập hay ở nơi kết nối với mạng tải điện quốc gia.

Ở một địa điểm tiêu thụ điện cô lập chúng ta phải thiết kế năng suất sao để khi có ít gió thì vẫn có đủ điện để sinh hoạt hay là nối kết với một ổ phát điện Diesel. Trong trường hợp thứ nhất thì năng suất của quạt gió lớn hơn nhu cầu trung bình. Trong trường hợp thứ hai thì quạt gió dùng để tiết kiệm nhiên liệu của địa phương. Dù sao những hệ sản xuất điện này không vượt vài chục kilô watt. Chế tạo những linh kiện kể trên cần đến một số công nghệ đã có sẵn. Điều khó khăn nhất là nghiên cứu thiết kế để tối ưu hóa năng suất tổ phát điện Diesel nối kết với quạt gió.

Những vấn đề trên sẽ không đặt ra nếu quạt gió được nối kết với mạng điện quốc gia. Vì mạng điện quốc gia ít bị ảnh hưởng khi gió thổi mạnh hay nhẹ, thậm chí khi cần phải ngưng quạt gió vì có bão. Những quạt gió dùng vào việc này thường là những quạt cỡ lớn, có đường kính khoảng năm chục mét và công suất gần 10.000 kW. Hiện ở Âu châu có một số dự án xây những quạt gió ở ngoài khơi và dùng một dây cáp tải điện vào đất liền.

Ứng dụng của quạt gió sẽ giảm nhu cầu về năng lượng của một nước. Nhưng cũng có một hạn chế của dạng năng lượng này : tỷ lệ năng lượng gió không thể vượt 10 % cung ứng điện của một mạng tải điện nếu không thì có lúc mạng sẽ mất cân bằng. Ngoài những bộ phận phát điện và điều hành thì công nghệ cần thiết tương tự với công nghệ máy bay mà hiện nay ít nước công nghiệp phát triển nắm vững. Những hãng sản xuất máy bay lớn hiện đang chú ý vào việc khai triển những quạt gió này.

*Khả năng áp dụng ở Việt Nam

Tiềm năng của năng lượng gió của nước ta thì rất lớn vì nước ta có nhiều bờ biến lại nằm giữa chí tuyến Bắc và xích đạo, nghĩa là nơi có gió thổi điều hòa nhất.

Chúng ta có thể dùng quạt gió để sản xuất điện, nối kết với mạng tải điện quốc gia và, như thế, tiết kiệm năng lượng. Nhưng cần chú ý rằng chúng ta sẽ phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài nếu chúng ta khai triển đại trà hình thức sản xuất điện này. Vậy đề nghị chỉ nên xây vài quạt gió để theo dõi sự tiến bộ của công nghệ thế giới mà thôi.

Chúng ta cũng có thể dùng quạt gió để cung cấp điện cho những đảo xa bờ. Nếu khai triển công nghệ này thì có thể đáp ứng nhu cầu dân sự cũng như là quân sự. Một ổ phát điện Diesel nối kết với một hay hai quạt gió sẽ mang lại một chút độc lập về năng lượng cho cư dân và chiến sĩ những đảo đó. Ngoài ra, vì thị trường thế giới khá rộng, công nghệ này có thể là một mặt hàng xuất khẩu.

Năng lượng sinh vật

Có lẽ năng lượng sinh vật là dạng năng lượng đầu tiên được nhân loại sử dụng. Tiếng Anh gọi là "biomass energy". Nhưng đó là từ dùng để gọi chung tất cả những nguồn năng luợng từ cây cỏ tự nhiên hay do người trồng và chất thải của nông nghiệp, công nghiệp hay là các sinh hoạt nội trợ. Vì nguồn năng lượng gốc đa dạng như vậy nên có nhiều phương pháp mà chúng ta có thể chia ra làm hai loại lớn : năng lượng sinh vật khô và năng lượng sinh vật ướt tùy theo độ ẩm của nguyên liệu gốc. Ngoài ra chúng ta còn có một phương pháp nữa là sản xuất nhiên liệu sinh vật.

*Năng lượng sinh vật khô

Đốt củi, rơm hay rác là hình thức dùng năng lượng sinh vật khô hiển nhiên nhất. Ở quy mô nhỏ thì dùng lò bếp, lò sưởi. Ở quy mô công nghiệp thì có những lò hơi khá đồ sộ công suất lên đến cả chục nghìn kilô watt. Công nghệ để khai thác dạng năng lượng này là công nghệ lò hơi.

Có nhiều nước trồng rừng để có củi đốt một cách vĩnh cửu. Thường thì là những loại cây mọc mau như là cây bạch dương ở các xứ lạnh, cây bạch hạc ở các vùng nhiệt đới hay cây dương ở các vùng ôn đới. Tại những khối dân cư đông đảo, người ta đốt rác trong những lò để sản xuất hơi nước hay điện. Hơi nước dùng để sưởi, điều hòa không khí, đun nước, hay dùng trong các nhà máy thực phẩm và hóa chất. Hiện người ta đang tự hỏi có nên đốt rác như vậy hay không vì phương pháp xử lý rác như vậy tạo ra dioxin, một chất độc mà người Việt chúng ta thừa biết.

Một hình thức dùng năng lượng sinh vật khô nữa là làm than củi : chúng ta đốt củi trong một cái lò cho tới khi củi thành than. Những loại gỗ thích hợp để sản xuất than là những gỗ rắn. Ở vùng ôn đới gỗ tốt nhất là gỗ cây sồi. Ở ven biển những vùng nhiệt đới là gỗ tràm. Ngày xưa, người ta dùng than củi cho ngành luyện kim. Nhưng bây giờ thì ngoài những bữa barbecue, than củi không còn được dùng nữa và chúng ta được vĩnh phúc đi dạo những rừng sồi do thủ tướng Colbert sai trồng cách đây ba thế kỷ. Nếu ở vài địa phương rừng tràm bị đốn đại trà để đốt làm than thì đó chỉ là một vấn đề quy hoạch kinh tế và một vấn đề kiểm lâm của địa phương.

Một hình thức thứ ba dùng năng lượng sinh vật là hoả phân để sản xuất nhiên liệu hay khí đốt. Đó là một công nghệ của ngành hóa học than đá. Phụ phẩm của phương pháp này là những hợp chất gốc phê-nol có nhiều giá trị kinh tế. Bây giờ công nghiệp hóa học than đá và hydrocarbur phát triển mạnh nên ít ai dùng phương pháp sản xuất nhiên liệu hay khí đốt đó nữa. Tuy nhiên, nhiều cơ quan thiết kế đang thử nghiệm phương pháp này để xử lý rác nhằm thay thế phương pháp đốt trong lò hơi nói ở trên.

*Năng lượng sinh vật ướt

Khi một chất hữu cơ phân hủy thì lên men và phát ra khí mê-tan có thể dùng làm khí đốt. Người ta gọi khí đốt đó là khí sinh vật. Những bã còn lại có thể dùng làm phân bón cho nông nghiệp.

Chúng ta có thể áp dụng đặc tính đó để xử lý rác và chất thải nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm. Chúng ta đổ những chất đó vào một hầm gọi là hầm ủ khí sinh vật. Vài ngày sau, khí mê-tan sẽ bốc ra. Ở quy mô gia đình, chúng ta có thể dùng khí đó để nấu cơm hay đun nước. Ở quy mô lớn, khí đó có thể dùng để sản xuất hơi nước hay để trộn với khí tự nhiên trong mạng phân phối khí đốt của thành phố. Phương pháp này cũng là một phương pháp xử lý rác của các khối dân cư.

Những bãi rác cũ của các khu dân cư cũng có thể coi là một hầm ủ khí sinh vật lớn. Rác chứa trong đó đã phân hủy và biến những bãi đó thành một mỏ khí tự nhiên nhỏ có thể khai thác được. Hiện Công ty Gaz de France của Pháp đang thử nghiệm vài bãi đổ rác nhằm làm trong sach môi trường của địa bàn.

Công nghệ năng lượng sinh vật ướt vẫn còn đang ở giai đoạn ngh iêncứu triển khai. Sự phát triển của nó tùy huộc ở tiến bộ của công nghệ sinh vật.

*Nhiên liệu sinh vật

Chúng ta đều biết phương pháp làm rượu vang : một loại quả được để lên men thì thành ra rượu. Sau đó nếu muốn nồng độ rượu cao hơn thì cất nước rượu đó trong một nồi cất. Nếu áp dụng phương pháp đó một cách đại trà để có nhiên liệu chạy xe hay dùng vào việc khác thì chúng ta có thể trồng một loại thảo vật nào đó có khả năng lên men nhiều như là mía. Ở Brezil có vài trang trại trồng mía để sản xuất nhiên liệu.

Một phương pháp nữa là trồng những cây có dầu như là cây hướng dương. Sau khi thu hoạch hạt thì ép lấy dầu. Xử lý dầu đó theo một quy trình hóa học để có nhiên liệu. Công ty Vận tải Hành khách RATP ở Parisuản chuyên chở RATP ở Paris đang dùng một số xe buýt chạy bằng nhiên liệu sinh vật sản xuất từ hạt cây hướng dương.

Những phương pháp sản xuất nhiên liệu sinh vật hiện đang ở giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm. Ngoài ra thì vẫn còn nhiều vấn đề kinh tế chưa được giải quyết. Nếu dùng đất để trồng những cây nhiên liệu thì lấy đất đâu để trồng những cây thực vật và để nuôi gia súc ? Để trồng cây thì phải tiêu thụ năng lượng cho các máy nông nghiệp. Cán cân năng lượng liệu có thuận hay không ?

*Khả năng áp dụng ở Việt Nam

Năng lượng sinh vật đã được đồng bào ta khai thác từ xưa khi dùng rơm để thổi cơm hay đốn củi để làm ra than. Ngoài ra có nhiều gia đình nông dân và trang trại đã xây hầm ủ khí sinh vật. Mặc dù công nghệ chưa ổn định, việc xây hầm ủ khí sinh vật cần được khuyến khích vì nó góp phần vào việc cung cấp năng lượng và giải quyết vấn đề môi trường do rác và chất thải gây ra.

Những năng lượng hoàn nguyên khác

Về năng lượng hoàn nguyên thì các nhà phát minh có trí tưởng tượng rất là vô cương. Hiện người ta đang thử nghiệm những nguồn năng lượng của hải dương, gọi là hải dương năng, và năng lượng của trung tâm địa cầu, gọi là địa nhiệt.

Từ hải dương thì chúng ta có thể lấy năng lượng của sóng bể, của thủy triều và từ hiệu số nhiệt độ giữa mặt nước và ở dưới đáy biển. Đã có nhiều công trình được xây để thí nghiệm, nhưng hiện chỉ có nhà máy điện thủy triều La Rance bên Pháp là được thực hiện và vận hành tốt.

Trung tâm địa cầu là một nơi nóng đến mức đá bị nung chảy. Đá bị nung chảy như vậy gọi là mac-ma. Có khi mac-ma đó phun ra ngoài trời để thành núi lửa. Nhưng nhiều khi mac – ma chỉ tới gần mặt đất mà không phun ra. Ở những địa điểm đặc biệt đó thì chúng ta có thể bơm nước vào một giếng và lấy lại ở một giếng khác khi nước đó đã được hâm nóng qua những lớp đất gần mac-ma. Nhiệt độ của nước nóng đó cao hay thấp tùy điều kiện địa chất. Nếu nhiệt độ cao thì chúng ta có thể dùng nhiệt lượng để điều hành một nhà máy điện. Ở bên Iceland , Ý và Philipin có những nhà máy điện chạy bằng địa nhiệt. Nếu nhiệt độ thấp thì dùng nước nóng để sưởi ấm, đun nước sôi hay áp dụng trong các công nghiệp thực phẩm và hóa chất. Ở vùng Paris người ta còn dùng máy bơm nhiệt để tăng nhiệt độ của nước nóng đã được thu hồi. Một phương pháp trích nhiệt nữa từ nước nóng ở nhiệt độ thấp là dùng một máy bơm nhiệt hấp thụ để làm lạnh.

*Khả năng áp dụng ở Việt Nam

Thủy triều ở bờ biển nước ta thấp nên ít có khả năng lấy năng lượng từ thủy triều.Sóng Biển Đông gần bờ biển nước ta tương đối mạnh nên có triển vọng về năng lượng từ sóng. Biển Đông ở trong vùng nhiệt đới lại có những hố sâu nên có khả năng lấy năng lượng từ hiệu thế nhiệt độ giữa mặt nước và ở dưới đáy biển. Tuy nhiên chúng ta nên tránh công nghệ hải dương năng vì công nghệ đó vẫn ở trong tình trạng nghiên cứu cơ bản. Tuy không ở đúng Vành đai lửa Thái Bình Dương nhưng nước ta cũng ở gần. Vì thế mà đá bị nung chảy nhiều nơi ở gần mặt đất và chúng ta có rất nhiều suối nước nóng. Tỷ dụ ở Bình châu, trên quốc lộ 55 giữa Hàm Tân và Long Thành có một suối nước nóng được làm nơi du lịch và y tế chữa các bệnh da và bệnh thấp khớp. Chúng ta có rất thể khai thác những nguồn địa nhiệt đó một cách dễ dàng. Tuy nhiên chúng ta cũng còn phải thăm dò thêm để chọn địa điểm thuận lợi và thiết kế một cách tối ưu.

Kết luận

Vấn đề năng lượng không phải chỉ thu gọn vỏn vẹn vào việc cung cấp, tiêu thụ và tiết kiệm năng lượng. Nó bao gồm cả một chiến lược công nghiệp và phát triển công nghệ.

Thay vì "đi ngõ tắt" và mơ ước những công nghệ chưa nắm vững, chúng ta nên tiến từng bước và luôn luôn giữ thế chủ động. Giữ thế chủ động trong công nghệ không phải là cái gì cũng tự làm lấy mà phải có đi có lại. Như thế có nghĩa là phải nắm được ưu thế ở một vài công nghệ nào đó để có thể thương lượng ngang hàng với đối tác. Có ưu thế trong công nghệ không phải là bắt buộc nắm những gì tiên tiến nhất hay to lớn nhất. Có ưu thế nghĩa là nắm vững những gì mình có thể làm hay hơn người khác, với giá rẻ hơn người khác dù việc đó nhỏ bé hay to lớn. Chiến lược công nghệ này thường được goi là: " think big but start small ".

Trong số những nguồn năng lượng hoàn nguyên kể trên thì thuỷ lực có nhiều khả năng nhất đóng góp vào việc cung cấp năng lượng cho kinh tế nước ta. Tiếp đó là năng lượng mặt trời và năng lượng gió. Với ba nguồn năng lượng đó, chúng ta nên bắt đầu bằng những dự án nhỏ để giữ thế chủ động về công nghệ. Sau đó nhờ tích lũy được kinh nghiệm, chúng ta sẽ tuần tự chuyển sang những công trình lớn.

Năng lượng sinh học chắc không đóng góp được nhiều cho nhu cầu năng lượng của nước ta. Tuy nhiên, chúng ta cũng cần khai triển những hầm ủ khí sinh vật vì công nghệ đó giản dị và lại góp phần thanh toán hữu hiệu vấn đề ô nhiễm do rác và những chất thải nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm gây ra.

Trên thực tế, không có một loại năng lượng nào duy nhất có thể giải quyết được toàn bộ vấn đề năng lượng của một quốc gia. Chính sách hay nhất là phối hợp tất cả các loại năng lượng, dù là cổ điển hay là hoàn nguyên. Tùy trường hợp, tùy hoàn cảnh, phối hợp một hay nhiều loại năng lượng để đạt tối ưu kinh tế. Sau cùng, xin chúng ta đừng quên rằng năng lượng hoàn nguyên rẻ nhất và trường cửu nhất vẫn là năng lượng chúng ta tiết kiệm được.

Chú thích:

1/ Năng lượng hoàn nguyên" còn được gọi là " năng lượng tái tạo ".