Việc sử dụng các nguồn năng lượng sạch (năng lượng xanh hay năng lượng tái tạo) đang là chủ đề được quan tâm nhiều nhất trong những năm trở lại đây nhờ khả năng đem lại cơ hội phục hồi và bảo vệ môi trường sống của chúng ta. Hãy cùng Việt Nam Zero Waste tìm hiểu về lĩnh vực đặc biệt này trong bài viết sau.
Thông tin quan trọng
- Các nguồn năng lượng sạch là dạng năng lượng không gây ô nhiễm không khí, có thể tái tạo được và trữ lượng dồi dào từ thiên nhiên như điện mặt trời, năng lượng sạch từ gió, nước, năng lượng địa nhiệt, khí metan hydrate, pin nhiên liệu, sinh khối (biomass),…
- Năng lượng sạch là một phần quan trọng của chiến lược phát triển bền vững cho doanh nghiệp sản xuất, là giải pháp khắc phục biến đổi khí hậu và giảm sự phụ thuộc vào năng lượng hóa thạch.
- Việt Nam là quốc gia có tiềm năng cực kỳ to lớn về các nguồn năng lượng sạch nhưng tỉ lệ khai thác cũng như tận dụng chưa cao.
Thế nào là năng lượng sạch?
Theo Wikipedia, năng lượng sạch hay còn gọi là năng lượng tái tạo thường có sẵn trong tự nhiên hoặc là chế phẩm của các sản phẩm thiên nhiên. Năng lượng sạch không tạo ra bất kỳ chất thải gây hại cho môi trường xung quanh trong quá trình sản xuất. Năng lượng sạch phổ biến thường thấy như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng địa nhiệt, năng lượng từ nước, khí tự nhiên.
Về bản chất, lợi ích mà năng lượng sạch mang lại cho môi trường thường là do quá trình sản xuất chúng thường sử dụng công nghệ hiện đại, thân thiện và tuân thủ các quy định nghiêm ngặt về khí thải nên giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
Hơn nữa, khác với các nguồn năng lượng sạch, những năng lượng không tái tạo hay còn gọi là nhiên liệu hóa thạch phải mất hàng triệu năm để hình thành như than đá, dầu, khí đốt,…đang cạn kiệt từ từ do việc khai thác và lạm dụng quá mức.
Không những thế, quá trình khai thác và sử dụng những nguồn năng lượng không tái tạo dẫn đến giải phóng một lượng khí thải độc hại như lưu huỳnh, cacbon dioxit, nitơ oxit…gây hiệu ứng nhà kính, ô nhiễm không khí, mưa axit,…
Chính vì vậy, năng lượng sạch là một giải pháp hữu hiệu trong việc thay thế nguồn năng lượng hóa thạch.
Các dạng năng lượng sạch
Các nguồn năng lượng sạch đang được khai thác và sử dụng phổ biến hiện nay có thể kể đến là năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng địa nhiệt, năng lượng sóng biển, và năng lượng sinh khối, năng lượng sạch từ khí Mêtan Hydrate, năng lượng pin nhiên liệu,…
Năng lượng sinh khối
Năng lượng sinh khối hay còn gọi là biomass, là một dạng năng lượng sạch được sản xuất từ thực vật, bao gồm gỗ, bã mía, vỏ hạt điều, trấu,…đây đều là những sản phẩm đầu cuối từ ngành nông nghiệp.
Nguồn nhiên liệu này được dùng để cung cấp năng lượng sạch cho các nhà máy sản xuất công nghiệp bằng cách đốt trực tiếp bên trong buồng đốt của các hệ thống lò hơi.
Hiện nay, nguồn năng lượng sạch này chiếm khoảng 15% trong tổng sản lượng tiêu thụ trên toàn thế giới.
Ở nước ta, xu hướng chuyển đổi năng lượng sạch từ nhiên liệu hóa thạch sang biomass vẫn còn khá mới mẻ và chưa được nhiều doanh nghiệp chú ý.
Tuy nhiên, với tiềm năng là một nước nông nghiệp, Việt Nam có thể có khả năng đáp ứng một lượng lớn biomass, đảm bảo nhu cầu sử dụng năng lượng sạch trong các nhà máy, đồng thời bảo vệ môi trường trong tương lai.
Năng lượng mặt trời
Năng lượng mặt trời
Mặt trời là nguồn năng lượng sạch có trữ lượng vô cùng dồi dào mà chúng ta có thể khai thác trong tương lai, dù là hàng triệu năm nữa.
Nguồn năng lượng mặt trời thường đến từ các tia bức xạ nhiệt từ “quả cầu đỏ” đến Trái Đất.
Hiện nay, đầu tư nghiên cứu và phát triển vào năng lượng sạch lấy từ ánh sáng mặt trời đang được đẩy mạnh trên toàn cầu và nó quy mô lớn nhất so với các nguồn năng lượng tái tạo khác.
Theo ước tính, cứ 1km tấm pin năng lượng mặt trời được khai thác sẽ thu được 200 MWp lượng điện năng cần thiết. Con số to lớn về nguồn năng lượng sạch có thể đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng điện của hơn 200,000 hộ gia đình.
Hơn nữa, quá trình khai thác lẫn ứng dụng pin năng lượng mặt trời để sản xuất điện hầu như không gây sản sinh ra chất thải gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe của con người.
Có thể nói, nguồn năng lượng mặt trời chính là một dạng năng lượng sạch tiềm năng mà chúng ta có thể khai thác mà không sợ bị cạn kiệt như năng lượng hóa thạch cũng như dễ dàng khai thác dù ở bất cứ đâu trên toàn thế giới.
Các nước đang dẫn đầu trên thế giới trong lĩnh vực sản xuất các tấm pin năng lượng mặt trời đó là Đức, Nhật Bản, Trung Quốc, Ý, Pháp, Mỹ,…Đây cũng đều là những quốc gia dẫn đầu về phát triển bền vững.
Riêng Việt Nam, năng lượng sạch từ điện mặt trời đang được khai thác và đưa vào sử dụng phổ biến. Hiện nay, các nhà máy sản xuất điện từ nguồn năng lượng mặt trời đạt sản lượng nhiều nhất là tại Bình Dương, Đắk Lắk, Bến Tre, Cần Thơ.
Một số ứng dụng quen thuộc của hệ thống điện mặt trời là dùng trong các thiết bị dân dụng như đèn, máy nước nóng, quạt, camera, bếp năng lượng mặt trời và các phương tiện giao thông để phục vụ cho nhu cầu của đời sống.
Năng lượng gió
Năng lượng gió
Ngày xưa, người ta sử dụng các cối xoay gió để xay bột hoặc bơm nước. Nhưng ngày nay, cối xay gió được nâng cấp trở thành công nghệ được sử dụng để chuyển gió thành năng lượng sạch như điện năng để cung cấp cho các thiết bị điện tử như điện thoại hoặc các lưới điện có nhu cầu cao hơn.
Những khu vực có đường bở biển dài lượng gió lớn thổi đều quanh năm sẽ là nơi lý tưởng để phát triển các công nghệ tận dụng nguồn năng lượng sạch này để cung cấp điện năng. Khi những cánh quạt đón một luồng gió, tuabin sẽ chuyển hóa động năng trong gió thành cơ năng rồi tạo ra nguồn điện siêu lớn.
Thông thường có 2 loại tuabin năng lượng gió: tuabin trục ngang và tuabin trục dọc. Người ta thường xây dựng các cánh đồng năng lượng quạt gió ở trong đất liền nơi gần các hồ chứa lớn hoặc gần bờ biển.
Ngoài những ưu điểm và lợi ích mang lại, năng lượng sạch lấy từ gió cũng có nhiều mặt hạn chế. Một vài nhược điểm của năng lượng gió được kể tên như tính chất không ổn định cũng như tiếng ồn ào từ các cánh quạt gây ảnh hưởng đến đời sống của các hộ gia đình gần đó.
Việt Nam có đường bờ biển dài lượng gió nhiều và phân bổ đều quanh năm. Đây là địa thế rất thuận lợi cho việc khai thác hiệu quả cũng như phát triển các nguồn năng lượng sạch liên quan đến gió.
Các dự án năng lượng gió tại Việt Nam hiện nay được xây dựng ở các tỉnh thành như Bình Thuận, Gia Lai, Đắk Lắk, Quảng Bình, Bạc Liêu,…
Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt được hình thành từ các hoạt động phân hủy phóng xạ của khoáng vật và từ nguồn nhiệt mặt trời được giữ lại nằm sâu dưới các hòn đảo, núi lửa. Đây là nguồn năng lượng được khai thác bằng cách hút nước nóng từ hàng nghìn mét sâu dưới lòng đất để quay tuabin điện.
Cứ xuống sâu 33m nhiệt độ trong lòng đất lại tăng lên 1 độ C. Do đó, đào sâu 30km trở xuống bất kỳ chỗ nào cũng có khả năng đem lại một nguồn năng lượng địa nhiệt khổng lồ. Chẳng hạn như ở độ sâu 60km, nhiệt độ thu được lên đến 1800 độ C.
Ưu điểm của nguồn năng lượng sạch này là ít phát thải nhà kính, ít gây ảnh hướng đến hệ sinh thái. Hơn nữa, so với các nguồn năng lượng tái tạo khác như năng lượng từ mặt trời, năng lượng gió hay thủy điện, năng lượng địa nhiệt có một ưu điểm lớn đó là không phụ thuộc vào thời tiết hay khí hậu và tiềm năng đủ lớn để chúng ta tiếp tục khai thác trong tương lai.
Hơn nữa, năng lượng địa nhiệt từ sâu trong lòng đất có thể khai thác với công suất cao 24/7.
Tuy nhiên, để khai thác được nước nóng có nhiệt độ rất lớn ở sâu trong lòng đất đòi hỏi công nghệ khai thác hiện đại, cơ sở hạ tầng cung cấp đủ kỹ thuật tiên tiến chính là nhược điểm to lớn của năng lượng địa nhiệt, khiến việc khai thác và sử dụng năng lượng này vẫn chưa được phổ biến rộng rãi, dù là ở các nước phát triển.
Hiện tại, nước ta chưa hoặc có rất ít điều kiện khai thác nguồn năng lượng này. Tuy nhiên, thế giới đã sử dụng nó từ những năm đầu thế kỷ trước và hiện nay đã có hơn 30 nước khai thác năng lượng địa nhiệt với công suất lên đến 12.000MW. Một số quốc gia dẫn đầu trong lĩnh vực này có thể kể tên đó là Mỹ, Philippines, Indonesia.
Năng lượng nước
Đây là nguồn năng lượng sạch tiếp theo đáng để đầu tư đến từ nước, cụ thể là từ sông, suối và những đợt sóng biển chuyển động ngoài đại dương.
Bên cạnh năng lượng mặt trời, năng lượng sạch từ đại dương cũng được ứng dụng phổ biến ở Việt Nam.
Người ta tận dụng lực chảy mãnh liệt từ suối hoặc các con sông lớn hoặc năng lượng từ đại dương để chạy máy phát điện.
Nước ta có tiềm năng khai thác và phát triển năng lượng nước rất lớn với tổng chiều dài bờ biển lên đến 3260km, vùng biển đặc quyền kinh tế rộng 200 hải lý cùng mạng lưới sông ngòi dày đặc, giúp đáp ứng được nhu cầu điện tại Việt Nam.
Khí metan hydrate
Mêtan hydrate là một chất khí sinh học có màu trắng như đá và thường được tìm thấy trong các lớp băng vĩnh cửu và sâu trong lòng đại dương. Khi gặp nhiệt độ thấp và áp suất cao, khí Mêtan hyrate hoạt động ổn định. Do đó, đây được coi là nguồn năng lượng thay thế tuyệt vời cho than đá, dầu mỏ.
Năng lượng từ lên men sinh học
Sự lên men sinh học các đồ phế thải sinh hoạt sản sinh khí Mêtan. Đây là một loại khí đốt được sản xuất từ việc tận dụng nguồn rác thải, giảm bớt gánh nặng về môi trường tại các khu vực đô thị đang bị quá tải.
Năng lượng sinh học được tạo ra nhờ quá trình lên men sẽ được ứng dụng để cung cấp cho máy phát điện.
Bên cạnh đó, phần còn lại lấy từ chất thải sinh hoạt sau khi lên men sẽ được tận dụng làm phân bón trong lĩnh vực nông nghiệp.
Pin nhiên liệu
Đây là kỹ thuật cung cấp năng lượng sạch và không gây hại cho môi trường nhờ khả năng không thải bất kỳ khí thải CO2 hoặc chất khí độc nào khác. Cơ chế tạo ra điện của pin nhiên liệu đến từ phản ứng giữa Hydro và ôxy.
Đây là hai chất khí có sẵn trong tự nhiên nên không hề gây hại đến môi trường. Đối với lĩnh vực này, Nhật Bản đang là quốc gia dẫn đầu, đặc biệt là áp dụng cho các phương tiện giao thông hay các thiết bị dân dụng.
Năng lượng tái tạo chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Theo Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), bốn tháng đầu năm 2022, sản lượng điện của nước ta đạt 85.65 tỷ kWh. Trong đó, các nguồn năng lượng tái tại như điện mặt trời, điện gió và năng lượng sinh khối đạt đến 13.15 tỷ kWh, chiếm 15.4% trong tổng sản lượng điện toàn hệ thống.
Sản lượng của các nguồn năng lượng khác:
- Nhiệt điện than: chiến 45.6% với sản lượng đạt 39.09 tỷ kWh;
- Thủy điện: 22.62 tỷ kWh, chiếm 25.9%;
- Tua bin khí đạt 10,42 tỷ kWh, chiếm 12,2%;
- Điện nhập khẩu đạt 536 triệu kWh, chiếm 0,6%;
Lợi ích
Lợi ích từ năng lượng lượng tái tạo
Các nguồn năng lượng tái tạo có sẵn, tự do khai thác và sử dụng mà không tốn chi phí nhiên liệu. Chúng được đánh giá là biện pháp tối ưu giúp cải thiện môi trường sống cũng như đem lại những hiệu quả kinh tế, xã hội. Lợi ích của việc sử dụng năng lượng sạch sẽ được giới thiệu ngay sau đây.
Đối với con người và xã hội
Khi sống trong một môi trường trong lành và mát mẻ, sức khỏe của chúng ta được nâng cao và giảm thiểu nguy cơ mắc bệnh.
Đồng thời, việc sử dụng năng lượng tái tạo giúp thúc đẩy xã hội hình thành nên lối sống văn minh hơn và đề cao sự phát triển bền vững, tạo tiềm năng về kinh tế lẫn an ninh năng lượng của mỗi quốc gia.
Kinh tế
Năng lượng sạch từ thiên nhiên mang tính chất vô tận, phong phú và có thể tái tạo. Trong khi nhiên liệu hóa thạch chỉ sử dụng trong khoảng 50 đến 70 năm nữa mà thôi.
Do đó, khi chuyển đổi sang các dạng năng lượng xanh có thể giúp doanh nghiệp ổn định và tiết kiệm được nhiều chi phí nhiên liệu.
Đồng thời, doanh nghiệp hoàn toàn đảm bảo tuân thủ các quy định bảo vệ môi trường nhờ tận dụng tối đa được nguồn nhiệt lượng sinh ra khi sử dụng năng lượng từ các lò hơi đốt biomass, trong khi than đá chỉ đạt 66%.
Giải pháp khắc phục biến đổi khí hậu
Một trong những lợi ích của việc sử dụng nguồn năng lượng sạch, đặc biệt đến từ biomass đó là xanh và cực kỳ thân thiện với môi trường. Điều đó là nhờ biomass có thể hạn chế được lượng phát thải gây ô nhiễm môi trường so sánh với khi sử dụng than đá. Do đó cải thiện tình hình nóng lên toàn cầu đang diễn ra phức tạp.
Tiềm năng phát triển năng lượng sạch tại Việt Nam
Theo nhận định của nhiều chuyên gia cùng các tổ chức quốc tế, nước ta có thể đáp ứng đủ nguồn năng lượng sạch cần thiết để phát triển lưới điện quốc gia bền vững.
Theo kế hoạch Quy hoạch và Phát triển Điện lực Quốc gia (2021 - 2030), Việt Nam đặt ra mục tiêu tăng tỷ trọng năng lượng tái tạo đến 40% vào năm 2045. Hiện tại, trên khắp cả nước có hơn 1000 địa điểm có tiềm năng phát triển thủy điện với tổng khả năng cung cấp năng lượng trên 7000 MW.
Bên cạnh đó, với một khí hậu nhiệt đới gió mùa trải dài khắp 3350 km đường bờ biển, Việt Nam có thể xây dựng một ngành công nghiệp năng lượng gió lớn nhất tại Đông Nam Á, đạt đến 513,360 MW, tức gấp 10 lần năng lực cấp điện của ngành điện 2020. Ngoài hai lợi thế trên, Việt Nam còn có một tiềm năng khác về nguồn nhiên liệu sinh khối (biomass).
Vốn là một nhà nước nông nghiệp, chúng ta có thể cung cấp một số lượng lớn các nguyên liệu tạo nên biomass như gỗ, củi đốt, bã mía, vỏ hạt điều, rơm rạ, trấu, mùn cưa, cùi bắp, bã cà phê,…Con số ước tính lên tới 60 triệu tấn biomass mỗi năm.
Chưa kể, khu vực miền Trung và Nam bộ của nước ta là nơi đón một lượng lớn nhiệt năng từ mặt trời, ước tính đạt đến 44 tỷ TOE.
Bộ Công Thương khẳng định rằng: “Quy hoạch điện VIII nhằm mục tiêu đảm bảo cung cấp đủ nhu cầu điện trong nước, đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội của cả nước với mức tăng GDP bình quân là khoảng 6,6%/năm trong giai đoạn 2021-2030 và khoảng 5,7%/năm trong giai đoạn 2031-2045.”
Nắm bắt được lợi thế này, Việt Nam đã xây dựng gần 90 dự án điện mặt trời có công suất lên đến 5000 MW. Một số dự án tiêu biểu như: Nhà máy năng lượng mặt trời tại xã Phước Minh, Thuận Nam, Ninh Thuận (330 MW); Phong Điền, Huế (90 MW); Tata Power tại Hà Tĩnh (300 MW);…
Thực trạng sử dụng năng lượng xanh tại Việt Nam
Thực trạng sử dụng năng lượng sạch hiện nay
Mặc dù được đánh giá cao về tiềm năng, nhưng việc đầu tư phát triển, nghiên cứu năng lượng và sử dụng nguồn điện hiệu quả, tiết kiệm tại Việt Nam vẫn còn là một lĩnh vực khá mới mẻ này.
Theo số liệu từ EVN - Tập đoàn Điện lực Việt Nam, đến năm 2021, tổng công suất các nguồn năng lượng xanh tại nước ta đạt gần 22.300 MW, tức tỷ trọng khoảng 28% so với khả năng cấp điện của hệ thống điện quốc gia.
Theo đó, tỷ trọng năng lượng tái tạo trong tổng mức năng lượng quốc giá còn rất thấp. Dự án được đầu tư xây dựng vẫn ít. Dù vẫn còn vài thử thách phía trước, nhưng các chuyên gia đều cho rằng khi nền kinh tế xanh đang được ưu tiên hàng đầu, việc tiêu thụ năng lượng sạch sẽ càng nhận được nhiều sự chú trọng.
Trên đây là tất cả những thông tin hữu ích về năng lượng sạch (năng lượng tái tạo) và đặc biệt là những ảnh hưởng tích cực của nó lên môi trường, càng giúp chúng ta có thêm động lực để khôi phục ngôi nhà xanh. ZRW sẽ tiếp tục mang đến những thông tin quý giá trong các bài viết mới.
