Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Phụ Lục B: Có Thể Bạn Chưa Biết

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future
by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone

Appendix B: Maybe You Didn’t Know That… – Phụ Lục B: Có thể bạn chưa biết rằng…

Tiêu thụ

Hiện nay, toàn thế giới tiêu thụ 1000 thùng dầu (tương đương với khoảng 159 000 lít), 100 000 m3 khí thiên nhiên và 222 tấn than mỗi giây.

Chi phí khai thác dầu thô tại các mỏ ở Ả Rập Saudi là 5-6 đô la Mỹ trên mỗi thùng dầu, trong khi đó chi phí khai thác dầu từ giếng dầu sâu giữa đại dương có thể lên tới 50-60 đô la trên mỗi thùng.

Khai thác dầu thô tổng hợp từ cát dầu rất tốn nước. Ví dụ, cần 2-4.5 m3 nước để sản xuất một m3 dầu thô tổng hợp.

Quá trình khai thác cát dầu tiêu chuẩn cũng đòi hỏi một lượng lớn khí thiên nhiên. Hiện tại, công nghiệp cát dầu sử dụng khoảng 4% khí thiên nhiên từ Bể Trầm Tích Tây Canada – con số này nhiều khả năng sẽ tăng lên tới khoảng 10% vào năm 2015.

Hiện nay, tiêu thụ điện ở Ý cao gấp 20 lần mức tiêu thụ vào năm 1938.

Mỗi công dân Mỹ tiêu thụ năng lượng bằng 2 công dân châu Âu, 4 công dân Trung Quốc, 14 công dân Ấn Độ, và 240 công dân Ethiopia.

Bất chấp việc là nhà sản xuất dầu lớn thứ ba và nhà sản xuất khí thiên nhiên và than lớn nhất, hàng năm Mỹ nhập khẩu khoảng 60% lượng dầu và 6% khí thiên nhiên để đáp ứng nhu cầu của mình.

Sản xuất một chiếc máy tính cá nhân yêu cầu một lượng năng lượng tương đương với 250 kg dầu. Trước khi được bật lên, chiếc máy tính đã tiêu thụ năng lượng bằng 3 lần mức nó sẽ sử dụng trong suốt thời gian hoạt động của mình.

Một chiếc ô tô cỡ vừa tiêu thụ một lít dầu diesel cho mỗi 15 km. Với cùng một lượng nhiên liệu, một chiếc xe tăng quân đội Abrams chỉ chạy được 420 mét.

Năng lượng cần để nuôi một con bò 500 kg tương đương với sáu thùng dầu (khoảng 1000 lít). Để sản xuất 1 kg thịt bò cần sử dụng lượng năng lượng bằng 7 lít dầu.

Đổ đầy bình xăng của một chiếc xe SUV bằng ethanol sinh học cần phải có lượng ngô đủ để nuôi sống một người trong một năm.

Giao Thông

Năm 1901, giao thông công cộng ở Luân Đôn, Anh, được cung cấp bởi xấp xỉ 300 000 con ngựa.

Với dân số 311 triệu người, mật độ phương tiện giao thông có động cơ ở Mỹ là 842 trên 1000 người, bao gồm cả trẻ sơ sinh. Trung Quốc và Ấn Độ với tổng dân số 2.5 tỷ người có mật độ phương tiện giao thông có động cơ lần lượt là 36 và 13 phương tiện trên mỗi 1000 người. Trên thực tế, con số phương tiện giao thông tại Trung Quốc hiện nay tương đương với mức năm 1930 ở Mỹ.

Các phương tiện đi lại trong lòng nước Mỹ tiêu thụ khoảng 5% tổng năng lượng sơ cấp toàn cầu.

Ở châu Âu, giao thông bằng ô tô là nguyên nhân khiến cho 30 000 người chết và hơn 1.5 triệu người bị thương hàng năm.

Năng Lượng Hạt Nhân

Từ năm 1990 tới 2010, con số các lò phản ứng hạt nhân trên thế giới giữ nguyên ở 440 đơn vị. Sau sự cố Fukushima, con số này đã giảm. Một số Chính Phủ đã quyết định đóng cửa các cơ sở hạt nhân đột nhiên bị xem là cũ kỹ và/hoặc nguy hiểm.

Đồng vị Plutoni-239 độc đến mức chỉ cần hít phải một lượng nhỏ hơn 1 phần triệu gam cũng có thể gây ung thư phổi. Từ khi bắt đầu kỷ nguyên hạt nhân, các cơ sở điện hạt nhân đã sản xuất ra khoảng 1500 tấn Pu-239.

Khu vực lưu trữ chất thải phóng xạ của Mỹ ở Núi Yucca được chọn vào năm 1987 sau quá trình tuyển chọn kéo dài 10 năm. Nó được trông đợi sẽ đi vào vận hành vào năm 2020. Tuy nhiên, năm 2009, dự án đã bị hủy bỏ do các lý do kinh tế và an toàn, mặc dù công trình đã đến giai đoạn phát triển về sau.

Nếu chúng ta mong muốn phát triển năng lượng hạt nhân trong 40 năm tới để: (i) thay thế 430 lò phản ứng hiện tại, (ii) thay thế một nửa mức sử dụng than hiện tại, và (iii) đáp ứng 50% nhu cầu điện mới, thì chúng ta cần xây dựng xấp xỉ 2500 lò phản ứng hạt nhân công suất 1000 MW mới – có nghĩa là mỗi tuần một lò kể từ nay tới 2050. Rõ ràng đây là kịch bản hoàn toàn phi thực tiễn.

Cơn sóng thần tấn công Fukushima ngày 11 tháng 3 năm 2011 có chiều cao 14 mét, cao hơn gấp đôi bức tường bảo vệ của nhà máy điện hạt nhân.

Thiệt hại theo sau tai nạn ở Fukushima ước tính dự kiến vào khoảng 100 tới 200 tỷ Euro, tương đương với chi phí xây dựng 30-50 lò phản ứng hạt nhân mới. Để so sánh, số tiền bồi thường mà Chính Phủ Mỹ yêu cầu cho thảm họa BP tại vịnh Mexico gây ra bởi giàn dầu của hãng Deepwater Horizon là 20 tỷ đô la Mỹ (khoảng 14 tỷ Euro).

Trong cuộc trưng cầu dân ý vào tháng 6 năm 2011 ở Ý, 57% cử tri đã bỏ phiếu – trong đó 95% mong muốn hủy bỏ quyết định quay trở lại với lựa chọn điện hạt nhân của Chính Phủ.

Các Nguồn Năng Lượng Tái Tạo

Mặt trời sẽ tiếp tục tỏa sáng trong hàng tỷ năm nữa, gửi tới Trái Đất 400 triệu tỷ Jun (J) năng lượng mỗi giờ, tương đương với lượng năng lượng mà con người tiêu thụ trong cả năm. Dòng năng lượng khổng lồ này được phân phối tương đối đồng đều cho các khu vực dân cư trên hành tinh. Luân Đôn (Anh) nhận một lượng bằng gần 2/3 năng lượng mặt trời mà Rome nhận được.

Năm 1979, Tổng Thống Carter đã cho lắp đặt các tấm pin mặt trời lên nóc Nhà Trắng. Năm 1986, Tổng Thống Reagan đã dỡ chúng xuống.

Cho tới cuối năm 2011, các tấm pin nhiệt mặt trời lắp đặt trên toàn cầu sản xuất ra 232 GW, tăng khoảng 20% so với năm trước đó. Ở Áo, cứ 1000 dân có hơn 512 m2 pin nhiệt mặt trời; con số này ở Ý là ít hơn 34 m2 trên 1000 dân.

Mỗi năm, người dân Ý dành gần 150 tỷ Euro cho việc lái xe và mỗi năm họ mua 2 triệu chiếc ô tô mới. Nếu đầu tư con số này vào quá trình chuyển tiếp năng lượng cho đến năm 2030, thì nước Ý có thể vận hành với 100% năng lượng tái tạo và có thể trở thành một nhà xuất khẩu năng lượng lớn.

Cho tới cuối năm 2011, năng lượng quang điện được lắp đặt toàn cầu đạt 67.4 GW, tăng 68% so với năm trước đó. Điện năng sản xuất từ quang điện trên đầu người ở Đức gấp 3.5 lần con số này ở Ý.

Tháng 7 năm 2012, công suất điện từ quang điện được lắp đặt ở Ý là 14.6 GWp (gigawatts peak – xem chú thích Chương 10 –ND ) và lượng sản xuất ra đáp ứng 7.3% nhu cầu điện của tháng đó.

Cho tới cuối năm 2011, công suất điện gió được lắp đặt trên toàn cầu đứng ở mức 238 GW (tăng 21% so với năm trước đó) và có thể đáp ứng gần 3% nhu cầu điện của thế giới.

Nguyên nhân làm đình trệ quá trình chuyển tiếp năng lượng, như nhiều người tranh luận, không phải là sự tồn tại của năng lượng tái tạo (vì về cơ bản chúng là vô tận), mà là sự tồn tại của nguyên liệu thô để chế tạo các thiết bị chuyển đổi năng lượng tái tạo thành năng lượng hữu ích.

Các hệ thống năng lượng mặt trời tập trung đang được xây dựng trên thế giới có tổng công suất là 1 GW. Người ta chờ đợi các cơ sở này sẽ tạo ra tổng công suất 14 GW điện vào năm 2014 và tăng lên 25 GW vào năm 2020.

Hiện nay có 800 000 đập thủy điện đang vận hành trên toàn cầu, trong số đó có 45 000 đập lớn với chiếu cao trên 15 m.

Chất Thải và Ô Nhiễm

Mỗi năm, người dân Ý bỏ đi lãng phí một lượng đồ ăn có thể nuôi sống 44 triệu người trong cả năm, bằng 3/4 dân số Ý. Lượng chất thải này có tác động môi trường mạnh mẽ – việc vứt bỏ chất thải không đúng cách tiêu thụ 105 triệu m3 nước và tạo ra 9.5 triệu tấn CO2.

Để sản xuất ra một cục pin dùng-rồi-bỏ cần năng lượng bằng 40 tới 500 lần lượng nó cung cấp lại cho thiết bị.

Giặt đồ ở 90oC tiêu thụ điện cao hơn 7 lần so với giặt đồ ở 30oC. Một chiếc máy sấy tiêu thụ điện cao gấp đôi mức sử dụng của máy giặt ở cùng tải.

Để sản xuất 1 tấn nhôm cần sử dụng 16 000 kWh điện, tương đương với mức tiêu thụ của một gia đình 4 người ở Châu Âu trong 5 năm. Tái chế 1 tấn nhôm chỉ cần 800 kWh.

Tại Mỹ, chỉ 44% năng lượng sơ cấp được chuyển hóa thành năng lượng hữu ích: 56% bị thất thoát. Chất thải được tạo ra hàng năm bởi 460 cơ sở điện đốt than (than khai thác ở Mỹ) sẽ lấp đầy hơn 3 chuyến tàu dài từ New York tới Los Angeles.

Hơn 30% phát thải CO2 từ các nước giàu ở Châu Âu là do nhập khẩu hàng hóa sản xuất tại các nền kinh tế mới nổi, đặc biệt là Trung Quốc.

Khoảng 250 tỷ thư điện tử (e-mail) được gửi đi mỗi ngày trên toàn thế giới. Mỗi thư điện tử 1 MB tiêu thụ năng lượng tương đương với việc tạo ra xấp xỉ 20 g CO2. Để so sánh, một chiếc ô tô Fiat 500 giải phóng ra 119 g CO2 trên mỗi km.

Tắm nước nóng bằng vòi sen tiêu thụ khoảng 0,2 m3 khí thiên nhiên với giá 16 xen Euro. Con số này đương đương với việc xem tivi trong 8 giờ.

Sự Chênh Lệch

Mỗi phút, có 1 công dân Ý hay 15 công dân Trung Quốc hay 37 công dân Ấn Độ được sinh ra. Mỗi ngày dân số toàn cầu tăng hơn 200 000 người (cỡ dân số của một thành phố cỡ vừa ở Châu Âu). Mỗi năm, dân số tăng khoảng 80 triệu người (tương đương với tổng dân số của Pháp và Hà Lan).

Ở Mỹ, khoảng 28 triệu người (khoảng 9% dân số) nhận “phiếu ăn” từ Chính Phủ.

Trong một số năm, ngày Thực Phẩm Thế Giới (16/10) – ngày nhắc nhở chúng ta rằng có cả tỷ người đang đói ăn trên thế giới – kết hợp cùng ngày Béo Phì Thế Giới (10/10) để nhắc chúng ta rằng có 1.5 tỷ người bị béo phì.

Một người Mỹ tạo ra khoảng 18 tỷ tấn CO2 mỗi năm, gần gấp 3 lần lượng tạo ra của một người Ý – con số này đến lượt mình lại cao gấp 5 lần mức tạo ra bởi một người Ấn Độ.

Tiệu thụ năng lượng sơ cấp trung bình toàn cầu trên đầu người vào khoảng 75 GJ, tương đương với mức tiêu thụ trung bình quốc gia ở Tây Âu trong khoảng năm 1970. Hiện nay, mỗi người dân Châu Âu tiêu tụ gần gấp ba lần mức này, trong khi đó mỗi người dân Mỹ tiêu thụ gấp sáu lần.

Hết Phụ Lục B (còn tiếp)

Người dịch: Nguyễn Thu Trang

Biên tập: Phạm Thu Hường

 

© copyright Zanichelli and Wiley-VCH

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

Một suy nghĩ 2 thoughts on “Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Phụ Lục B: Có Thể Bạn Chưa Biết”

  1. Em cảm ơn anh Hoành đã nhắc lại về chủ trương chính sách dùng xăng sinh học ở VN. Nhiên liệu này nếu dùng thay thế xăng dầu sẽ tương ứng với một lượng thực phẩm cực kỳ lớn.

    Ngoài ra còn là vấn đề ô nhiễm môi trường được đề cập khá kỹ trong cuốn sách này ở Chương 12:
    “Nước Mỹ khi đối mặt với cuộc khủng hoảng dầu mỏ năm 1973 và 1979 đã buộc phải dùng nhiên liệu sinh học thay thế, nhưng khi sinh khối được sử dụng như một loại nhiên liệu thì gây ra ô nhiễm không khí qua sự phát thải CO2, các oxit nitơ (NOx), hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), hạt khí quyển, và các chất ô nhiễm khác, đôi khi ở trên cả mức phát thải từ quá trình đốt cháy than và khí thiên nhiên nhiên liệu truyền thống.”
    https://dotchuoinon.com/2014/08/13/cung-cap-nang-luong-cho-trai-dat-chuong-12-nang-luong-tai-my-phan-8/

    Em H

    Số lượt thích

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Google photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

Connecting to %s