Người dịch: Nguyễn Thùy Dương
Biên tập: Đào Thu Hằng

MỆNH LỆNH NĂNG LƯỢNG BẮT BUỘC: 
100% TÁI TẠO NGAY BÂY GIỜ  

CHƯƠNG 4:  TĂNG TỐC (Phần 2) 

4A. NHỮNG LÀN SÓNG CỦA HỆ THỐNG:
Tiềm năng phát triển công nghệ cho tự chủ về năng lượng

Các công nghệ năng lượng tái tạo là công cụ cho sự tăng tốc. Tiềm năng công nghệ để sử dụng các dạng năng lượng tái tạo một cách độc lập đang không ngừng tăng lên, cùng với nhiều ứng dụng tiềm năng ngày càng đa dạng hơn bao giờ hết. Sự phát triển này, và sự quan tâm ngày càng lớn mà tiềm năng công nghệ năng lượng này đang nhận được, sẽ kích thích hơn nữa những phát triển định hướng về mặt ứng dụng, rồi tiếp tục làm tăng độ thông minh của công nghệ và những ứng dụng tiềm năng của công nghệ đó. Kết quả là, như Helmut Tributsch dùng từ “công nghệ mặt trời mô phỏng sinh học” (solar bionics*) -một dạng trí tuệ tính năng (functional intelligence) và hiệu suất của các hệ thống tự nhiên trở thành hình mẫu cho các phát triển kỹ thuật.⁵⁷

* bionics: ngành nghiên cứu về các chức năng của sinh vật sống và sử dụng những thông tin này trong thiết kế và tạo ra các hệ thống cơ và cơ điện tử mô phỏng chức năng của thiên nhiên. Ví dụ như pin mặt trời hấp thụ ánh sáng tạo ra điện như quá trình quang hợp của lá cây.

Hãy nghĩ tới một loạt những khả năng mới của việc sản xuất điện năng được mở ra từ quang điện, trong đó một số khả năng đã được đưa vào sản xuất: Pin mặt trời hữu cơ với các cấu trúc siêu nhỏ kích cỡ micro và nano – là một loại pin tiết kiệm vật liệu, tăng hiệu suất của tế bào pin và có thể được lắp đặt một cách linh hoạt và dễ dàng dưới dạng tế bào pin chất dẻo  hoặc chất sắc tố. Hoặc là pin mặt trời với các bộ tập trung, đã sẵn sàng sớm được tung ra thị trường, có mức hiệu suất gấp đôi và do đó giảm đáng kể giá thành. Hay là các loại cửa sổ có thể sản xuất năng lượng mặt trời. Trong tương lai, mỗi cấu trúc bề mặt nằm ngang hay thẳng đứng, mỗi mái nhà và bề mặt của mỗi tòa nhà đều có thể được sử dụng để tạo ra năng lượng.

Hãy nghĩ tới một loạt những khả năng có được nhờ các phương pháp quang nhiệt mang lại bởi quá trình sản xuất năng lượng như là: sự phát triển của các tế bào năng lượng nhiệt điện làm chạy các nhà máy điện-nhiệt kết hợp, và các nhà máy điện quang nhiệt cỡ nhỏ, cùng với việc sử dụng phi tập trung các các hệ thống lưu trữ năng lượng  dựa trên dung môi muối nhằm trữ lại lượng nhiệt năng mặt trời hấp thụ bởi các gương cầu phản xạ – parapolic reflector; các hệ thống magnesium hydride** trong đó nhiệt năng mặt trời được dùng để giải phóng hydrogen từ phức hệ magnesium, với H₂ được giữ lại tạm thời trong bộ phận chứa trước khi được đưa vào động cơ Stirling để sản xuất điện năng; hay việc sử dụng nhiệt năng được tập trung với cường độ cao trong các quá trình sản xuất công nghiệp; thêm vào đó tất cả các  nhà kính có thể được làm nóng nhờ nhiệt mặt trời hoặc các bơm nhiệt hoạt động nhờ điện mặt trời; cùng với tiềm năng của các hệ thống làm lạnh sử dụng kỹ thuật thu hồi nhiệt mặt trời; còn cả những tấm nhựa hữu cơ dùng cho các bộ thu năng lượng mặt trời và, các dụng cụ trữ nhiệt và trao đổi nhiệt, các hệ thống lưu trữ nhiệt lâu dài sử dụng gel silica làm vật trung gian lưu trữ.

**magnesium hydride : Một hợp chất hóa học công thức MgH₂  đang được nghiên cứu như là chất trung gian tiềm năng để lưu trữ nhiên liệu Hydro.

Hãy nghĩ tới những nhà máy năng lượng gió cỡ lớn và có hiệu suất cực cao được đặt xung quanh vùng, cũng như tiềm năng mang lại bởi các nhà máy chạy năng lượng gió cỡ nhỏ mà hầu hết bị bỏ qua, việc sản xuất năng lượng gió đô thị giữa những hẻm núi ở thành thị hay giữa các tòa nhà chọc trời – một khái niệm đã được vận dụng ở bang Gulf của Bahrain. Hay tiềm năng to lớn bị đánh giá thấp của các nhà máy thủy điện cỡ nhỏ nằm giữa vô số các dòng chảy, bao gồm cả các hệ thống có thể neo lại như những chiếc thuyền. Hay những nhà máy năng lượng sóng sử dụng năng lượng các dòng chảy đại dượng, các nhà máy chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương, các dàn nổi năng lượng mặt trời ở những vùng ven biển.

Hãy nghĩ tới tiềm năng năng lượng có được nhờ sinh khối từ phế phẩm nông nghiệp và rác hữu cơ trong thành phố, những thu hoạch về năng lượng thật nhiều không đếm xuể – không phải thu hoạch về lương thực – bao gồm các nhà máy nước, kể cả các nhà máy nước muối, và đặc biệt là tảo – những khả năng có được nhờ đồng thời sử dụng đất đai trang trại cho cả nông nghiệp và sản xuất năng lượng mặt trời và năng lượng gió, những quá trình hydrat hóa sử dụng nguyên liệu hữu cơ và enzyme để sản xuất cồn sinh học (bioethanol), sự sản xuất xăng sinh học (kerosene và petrol) từ rác hữu cơ.

Hãy nghĩ đến tiềm năng của nhiệt năng mà không chỉ là địa nhiệt sâu dưới lòng đất mà còn là địa nhiệt trên bề mặt ở khắp mọi nơi, cũng như nhiệt trong không khí và trong các dạng của nước – cần ghi nhớ rằng các động cơ Stirling có thể được vận hành bằng nhiệt ở nhiệt độ thấp, nghĩ đến tiềm năng của rất nhiều loại động cơ có thể tạo ra năng lượng sử dụng đa dạng các nguồn nhiên liệu – từ khí sinh học dầu thực vật, cồn sinh học, và thâm chí nhiên liệu tổng hợp, nghĩ đến tiềm năng của rất nhiều loại dụng cụ có thể tự sinh năng lượng cần thiết cho hoạt động của chúng bằng cách tích hợp pin mặt trời với động cơ nhỏ mini (kích cỡ micro).

Và hãy nghĩ đến rất nhiều cơ hội xây dựng những ngôi nhà không phát thải sử dụng các kĩ thuật này; đó là các dạng vật liệu cách nhiệt hữu cơ; những ngôi nhà có thể tự cung cấp nguồn năng lượng cần thiết trong nhà – từ sưởi ấm cho đến làm lạnh, và thậm chí cả nạp năng lượng cho ô tô điện – chỉ từ nguồn năng lượng tự nhiên trong khu vực xung quanh nhà, riêng các nguồn năng lượng này có thể đảm bảo tới 50% nhu cầu năng lượng của xã hội. Và cuối cùng, hãy nghĩ về tiềm năng tích trữ và những công nghệ kiểm soát năng lượng đề cập trong chương trước, được sử dụng trong mạng lưới quản lý theo nhu cầu trong các khu vực, trên đảo, trong các mạng lưới địa phương và mạng lưới vùng, hãy nghĩ tới những lưới điện thông minh ở thành thị và ở các vùng, những “lưới điện thông minh” (smart-grids) vận hành các “nhà máy điện ảo” (virtual power plants) bằng cách quản lý dòng năng lượng giữa các nhà máy rải rác trên diện rộng, một hệ thống đã được áp dụng thành công qua một vài dịch vụ cộng đồng và sản xuất được một lượng đáng kể năng lượng dự trữ. Sản xuất hàng loạt đồng hồ đo điện cùng với giá điện tính theo thời gian mang đến cho người sử dụng điện quyền kiểm soát giá thành và theo dõi các kiểu sử dụng của họ – những dịch vụ công cộng ở Sacramento, California đang hiện thực hóa điều này với tất cả 600 000 khách hàng sử dụng điện của họ. Và hãy ghi nhớ rằng Amory B. Lovins và cộng sự ở viện Rocky Mountains, Colorado, sau những tính toán đầy kiên nhẫn liên quan đến “cỡ nhỏ là lợi nhuận”: chúng ta cuối cùng phải tìm một phương cách mới để tính toán năng lượng, một phương cách tính đến không chỉ những chi phí nhiên liệu và chi phí  thêm vào khác đã được loại bỏ (chi phí “ngoài” đối với doanh nghiệp nhưng là chi phí “trong” đối với xã hội – ND), mà còn cả những chi phí vận chuyển năng lượng cũng được tránh khỏi.⁵⁸

Bây giờ hãy so sánh tất cả những điều kể trên với các khía cạnh cồng kềnh của những dự án cỡ lớn, bao gồm những mạng lưới và cơ sở hạ tầng năng lượng tái tạo cực kỳ phức tạp và mở rộng với những sự phụ thuộc liên quan, những quá trình  không minh bạch, tính dễ bị tổn hại về công nghệ, con số không quản lý được những người tham gia và những kẻ trục lợi vô danh – ví dụ như những chiến lược hoạch định mang tính kỹ trị (từ trên xuống)  đòi hỏi sự điều chỉnh chi tiết trên bình diện quốc tế và tổ chức có hiệu quả của tất cả các khoản đầu tư năng lượng. Đây là một hoạch định năng lượng sai lầm, một kế hoạch được thiết lập chỉ để đạt một tiêu chí duy nhất – kế hoạch của sự phân bổ rõ ràng là tối ưu hóa trong việc phân bổ những khoản đầu tư năng lượng, hiệu quả chi phí tốt nhất có thể với giá thành thấp nhất có thể. Tuy nhiên, những kế hoạch như vậy chỉ có thể thực hiện trong các mô phỏng máy tính thay vì trong đời thực, nơi các thành viên xã hội có các động cơ, các ưu tiên, các giá trị và các mối quan tâm khác nhau.

Những công nghệ năng lượng tái tạo được cho phép phát triển tự do sẽ chắc chắn trở thành nhân tố quyết định bởi vì loại năng lượng này có thể được áp dụng nhờ những phương cách đa dạng và tự chủ. Những công nghệ hiện tại và tương lai để khai thác, chuyển đổi và sử dụng năng lượng tái tạo, từ dạng nhỏ nhất đến dạng lớn nhất với các cấp độ tự chủ khác nhau, đồng thời là chất xúc tác gia tăng sự phân phối tài sản xã hội, cũng như các cấu trúc sản suất và kinh tế. Trong một tương quan so sách, các nhà máy điện cỡ lớn truyền thống đang là những kiểu mẫu lỗi thời, không hiệu quả và không linh động, thậm chí ngay cả các nhà máy điện cỡ lớn mới là một dạng kém phát triển về mặt công nghệ.

(còn tiếp)

—

© 2014 copyright Verlag Antje Kunstmann GmbH

Permission granted for translating into Vietnamese and publishing solely on dotchuoinon.com for non-commercial purposes.

Bản quyền bản dịch:  dotchuoinon.com