Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone 

Chapter 13: Energy UK – Chương 13: Năng lượng tại Anh (Phần 3)

Năng lượng tái tạo

Trong lịch sử, năng lượng tái tạo không chiếm một phần lớn trong cơ cấu năng lượng của Anh, mặc dù Anh có tiềm năng từ năng lượng gió và năng lượng thủy triều. Chỉ từ giữa những năm 1990 các nguồn năng lượng tái tạo mới bắt đầu đóng góp cho sản xuất điện, mặc dù chỉ ở mức độ nhỏ. Thủy điện không phải là một lựa chọn khả thi cho Vương quốc Anh bởi vì các con sông không đủ sức mạnh cần thiết. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 13: Năng lượng tại Anh (Phần 3) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future 

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone 

Chapter 13: Energy UK – Chương 13: Năng lượng tại Anh (Phần 2)

Điện hạt nhân

Như chúng ta đã thấy, các lò phản ứng điện hạt nhân thương mại đầu tiên tại Vương quốc Anh bắt đầu hoạt động vào năm 1956 – tại đỉnh sản lượng vào năm 1997, 26% sản lượng điện của quốc gia được tạo ra từ năng lượng hạt nhân. Tỷ trọng điện hạt nhân trong sản xuất điện giảm xuống còn khoảng 19% vào năm 2004 và xuống 18% trong năm 2011 do việc đóng cửa của một số lò phản ứng hạt nhân của Anh. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 13: Năng lượng tại Anh (Phần 2) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone 

Chapter 13: Energy UK – Chương 13: Năng lượng tại Anh (Phần 1)

Thích nghi hoặc diệt vong, bây giờ và mãi mãi, là điều bắt buộc không thể tránh khỏi của tự nhiên.

Adapt or perish, now as ever, is nature’s inexorable imperative.
—H.G. Wells–

Một hệ quả trực tiếp của cuộc khủng hoảng kinh tế và tài chính gần đây ở châu Âu và cả các nơi khác, nhưng được cảm thấy đặc biệt rõ rệt ở châu Âu, đó là sự giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng và sản lượng năng lượng sơ cấp – và không kém phần là sự giảm trong thâm hụt thương mại do nhập khẩu năng lượng giảm đi. Vương quốc Anh cũng không phải là ngoại lệ.

Trong lịch sử, nước Anh tập trung vào than đá, hạt nhân và khí tự nhiên như là cơ cấu hỗn hợp các nguồn năng lượng chủ yếu của mình, nhưng bây giờ dường như là Anh đang trở thành nước nhập khẩu năng lượng ròng (net energy importer – lượng năng lượng nhập khẩu lớn hơn lượng xuất khẩu -ND). Tổng năng lượng tiêu thụ trong năm 2011 lên tới gần 1.6% của tổng tiêu thụ ước tính của thế giới với khoảng 510 EJ (tức là khoảng 8.30 EJ = 8.30 × 10¹⁸ J), mặc dù dân số của Vương quốc Anh chỉ chiếm khoảng 1% tổng số dân số thế giới. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 13: Năng lượng tại Anh (Phần 1) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone

Chapter 12: Energy USA – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 8)

Năng lượng tái tạo – Sinh khối

Chúng ta đã nói nhiều về sinh khối trước đây trong cuốn sách này nhưng chưa bao giờ thực sự mô tả sinh khối được làm bằng những gì, ngoại trừ trong một cách rất thô sơ. Sinh khối được mô tả tốt nhất như là vật liệu có nguồn gốc từ sinhvật sống, hoặc các sinh vật đã sống gần đây – Ví dụ, trữ lượng từ rừng (cây chết, các nhánh và gốc cây), tỉa cây, dăm gỗ, chất thải rắn đô thị, và những loại cây đặc biệt được trồng để  sản xuất điện hoặc nhiệt. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 8) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone

Chapter 12: Energy USA – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 7)

Năng lượng tái tạo – Năng lượng quang điện mặt trời

Sa mạc Mojave chắc chắn là một vị trí tuyệt vời để lắp đặt hệ thống phát điện quang năng vì có sẵn ánh nắng mặt trời. Một dự án quang điện 230-MW đang được xây dựng trong khu vực Antelope Valley của phía Tây sa mạc Mojave, sẽ được hoàn thành vào năm 2013. Dự án này có tính năng tiện ích sáng tạo – triển khai quy mô của biến tần với điều chỉnh điện áp và công nghệ quan trắc (monitoring), mà sẽ cho phép dự án có thể cung cấp điện ổn định và liên tục. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 7) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone

Chapter 12: Energy USA – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 6)

Năng lượng tái tạo – Năng lượng nhiệt mặt trời

Khu vực phía Tây Nam của Mỹ là một trong những khu vực tốt nhất thế giới cho bức xạ mặt trời (độ chiếu nắng – insolation). So với các vùng khác, sa mạc Mojave nhận được gần gấp đôi ánh sáng mặt trời, do đó lắp đặt các nhà máy điện năng lượng mặt trời ở sa mạc là hợp lý và cung cấp năng lượng thay thế sạch hơn các nhà máy điện từ nhiên liệu hóa thạch truyền thống – không có khí thải, và không tiêu thụ nhiên liệu nào khác hơn ngoài ánh sáng mặt trời. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 6) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone

Chapter 12: Energy USA – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 5)

Năng lượng tái tạo

Mỗi quốc gia trên con tàu vũ trụ Trái đất đều mong muốn về một hỗn hợp các nguồn năng lượng an toàn, đáng tin cậy, cải thiện sức khỏe cộng đồng, bảo vệ môi trường, giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu, tạo ra công ăn việc làm, và cung cấp cho sự nghiên cứu công nghệ. Một nguồn tài nguyên đáp ứng các yêu cầu này là năng lượng tái tạo, mà như chúng ta đã ghi nhận tại một số nơi trong cuốn sách này bao gồm một mảng rộng đa dạng của các công nghệ gồm có quang điện năng lượng mặt trời, nhà máy nhiệt điện năng lượng mặt trời và hệ thống sưởi ấm/làm mát, các trang trại gió, thủy điện, nhà máy điện địa nhiệt, hệ thống năng lượng đại dương, và không thể thiếu việc sử dụng sinh khối. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 5) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone 

Chapter 12: Energy USA – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 4)

Sự phục hưng của điện hạt nhân

Triển vọng của một sự phục hưng của điện hạt nhân làm hồi sinh các cuộc tranh luận về vấn đề chất thải hạt nhân. Mặc dù có vẻ là một sự đồng thuận quốc tế về tính chất thích hợp để lưu trữ chất thải hạt nhân sâu dưới lòng đất, chưa có một quốc gia nào tìm thấy một nơi như vậy cho đến nay. Mối quan tâm về việc phổ biến vũ khí hạt nhân khiến cho chính quyền Obama không cho phép tái chế chất thải hạt nhân bên trong biên giới của Mỹ. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 4) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone

Chapter 12: Energy USA – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 3)

Điện hạt nhân – Vài lưu ý lịch sử

Việc sử dụng năng lượng hạt nhân đã phải đối mặt với sự phản đối mạnh mẽ, không chỉ từ các nhà hoạt động môi trường mà còn từ các tổ chức khác nhau ở Mỹ như Liên minh thống nhất công nhân ngành tự động (United Auto Workers Union). Một trong những lò phản ứng hạt nhân đầu tiên phải đối mặt với sự phản đối là Fermi – 1 cơ sở được xây dựng vào năm 1957 gần Detroit, Michigan. Nhà máy điện hạt nhân thương mại hóa đầu tiên ở Mỹ được đã được dự kiến xây dựng vào năm 1958 tại một địa điểm nằm ở phía bắc của San Francisco, nhưng dự án bị phản đối mạnh mẽ bởi người dân địa phương trong gần 6 năm, cuối cùng dẫn đến việc bỏ hoang. Nỗ lực để xây dựng một nhà máy điện hạt nhân ở Malibu, California, chịu một số phận tương tự. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 3) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future 

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone 

Chapter 12: Energy USA – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 2) 

Than đá – Cung và cầu

Nguồn than trong nước là nguồn cung cấp năng lượng chính ở Mỹ từ năm 1885-1951, với sự cạnh tranh của dầu thô và khí tự nhiên trong giai đoạn 1952-1982. Than dành vị trí hàng đầu trong các nguồn năng lượng nội địa vào năm 1982 và sau đó một lần nữa lại vào năm 1984, vẫn duy trì vị trí hàng đầu từ đó đến nay. Mỹ kỳ vọng về sự tự cung tự cấp nguồn năng lượng này và dự kiến sẽ kéo dài ít nhất vài trăm năm nữa.

Xu hướng sản xuất và tiêu thụ than tại Mỹ ngày càng tăng kể từ những năm 1950, và gần gấp ba lần vào năm 2006, một phần là do sự tăng gấp đôi dân số trong giai đoạn này ở Mỹ (Hình 41). Mức tiêu thụ tính trên đầu người đã giảm từ năm 1978. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 2) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future 

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone 

Chapter 12: Energy USA – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 1)

Hãy bước ra phía trước đến với ánh sáng của muôn vật, hãy để thiên nhiên làm thầy của bạn.

Come forth into the light of things, let nature be your teacher.
—William Wordsworth– 

Trước khi rời vị trí đương nhiệm, Tổng thống Nixon đã được nhắc đến với một câu nói rằng giá xăng sẽ không bao giờ quá một đô cho một gallon (gasoline will never exceed $1.00 per gallon). Để khỏi lép vế, Tổng thống Carter đã tuyên bố rằng nước Mỹ sẽ không bao giờ nhập khẩu thêm dầu thô nhiều đến mức như đã nhập vào năm 1977 (the United States will never again import as much oil as it did in 1977).

Rõ ràng là sau đó thì cả hai vị Tổng thống đều đã bị chứng minh là sai lầm. Carter đã lập lên Cục Năng lượng vào năm 1977 như là một sự mở rộng của Ủy Ban Năng Lượng Nguyên Tử. Từ đó cho đến nay đã rất nhiều điều xảy ra tại nước Mỹ trong lĩnh vực năng lượng với một số chính sách được thực thi mà trọng tâm vào bảo tồn và phát triển năng lượng thông qua trợ giá và các hình thức khuyến khích của chính phủ cho nguồn năng lượng tái tạo cũng như không tái tạo. Những biện pháp khuyến khích này được tiếp tục thực hiện dưới thời của chính quyền tổng thống Obama với trọng tâm vào năng lượng tái tạo. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 12: Năng lượng tại Mỹ (Phần 1) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future 

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone 

Chapter 11: Energy Canada – Chương 11: Năng lượng tại Canada (Phần 6) 

Năng lượng tái tạo – Điện gió

Sử dụng năng lượng gió giảm thiểu tác động môi trường của việc sản xuất điện bởi cách này không yêu cầu bất cứ loại nhiên liệu nào và không tạo ra bất cứ khí ô nhiễm hoặc khí nhà kính nào. Điện gió có lịch sử lâu dài tại Canada, bắt đầu từ nhiều thập kỷ trước, đặc biệt ở các trang trại nông thôn vùng các địa phương Prairie (Manitoba, Saskatchewan và Alberta), đã sử dụng nguồn năng lượng tái tạo này để bơm nước và phát điện. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 11: Năng lượng tại Canada (Phần 6) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone 

Chapter 11: Energy Canada – Chương 11: Năng lượng tại Canada (Phần 5) 

Năng lượng hạt nhân và Điện

Năng lượng hạt nhân đóng góp gần 13.5% điện năng của thế giới trong năm 2011. Hạt nhân đã trở thành nguồn năng lượng quan trọng sau cuộc khủng hoảng dầu mỏ đầu tiên xảy ra vào mùa thu năm 1973, do chi phí nhiên liệu hạt nhân thấp hơn các nguồn nhiên liệu năng lượng sơ cấp khác và bởi nguồn dự trữ uranium phong phú (khoảng 5.4 triệu tấn), một lượng lớn trong đó nằm tại các quốc gia ổn định chính trị. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 11: Năng lượng tại Canada (Phần 5) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future 

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone 

Chapter 11: Energy Canada – Chương 11: Năng lượng tại Canada (Phần 4) 

Than đá ở Canada

Xét về nguồn dự trữ than đá, Canada đứng thứ 10 thế giới với 6582 triệu tấn (xem Bảng 7c, Chương 4 phần 4), và trong năm 2011 nước này sản xuất khoảng 68 triệu tấn, trong đó 42 triệu tấn được tiêu thụ trong nước. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 11: Năng lượng tại Canada (Phần 4) →

Powering Planet Earth:
Energy Solutions for the Future 

by Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Nick Serpone 

Chapter 11: Energy Canada – Chương 11: Năng lượng tại Canada (Phần 3) 

Sử dụng nước

Quá trình chiết xuất dầu thô tổng hợp từ cát dầu rất tốn nước, cần khoảng 2-4.5 m³ nước/1 m³ dầu thô. Hiện tại, công nghiệp khai thác cát dầu tiêu tốn khoảng 360 triệu m³ nước lấy từ sông Athabasca  – nhiều hơn gấp đôi lượng nước sinh hoạt tiêu thụ hàng năm của một thành phố cỡ Calgary (thủ đô dầu mỏ của Canada thuộc Alberta). Tùy vào lượng nước tái chế, để sản xuất 1 m³ dầu bằng các phương pháp sản xuất tại chỗ (in situ) chỉ cần khoảng 0.2 m³ nước. Con sông Athabasca chảy qua một khoảng cách cỡ 1231 km từ sông băng Athabasca tới hồ Athabasca, với vận tốc dòng chảy trung bình 633 m³/s, đạt đỉnh ở 1200 m³/s vào lúc cao điểm nhất. Continue reading Cung Cấp Năng Lượng Cho Trái Đất – Chương 11: Năng lượng tại Canada (Phần 3) →