Năng lượng sạch là nguồn năng lượng được hướng tới hiện nay, đáp ứng mục tiêu khắc phục/ hạn chế sử dụng nguồn năng lượng không tái tạo, cải thiện các vấn đề về môi trường. Vậy năng lượng tái tạo là gì? Và những nguồn năng lượng nào đang được áp dụng khai thác?
Năng lượng tái tạo là gì?
Năng lượng tái tạo là nguồn năng lượng có nguồn gốc từ tự nhiên. So sánh giữa khả năng cung cấp và mức tiêu thụ, những nguồn năng lượng này luôn cung cấp được lượng lớn, vượt xa nhiều lần so với nhu cầu thực tế của người dùng.
Một vấn đề đặc biệt khi nhắc đến năng lượng tái tạo đó là khả năng phát thải. So với nhiên liệu hóa thạch đang được sử dụng, năng lượng tái tạo có lượng khí thải thấp hơn rất nhiều lần so với nhiên liệu hóa thạch, đó cũng chính là cơ sở để thúc đẩy việc chuyển đổi khai thác năng lượng tái tạo hiện nay.
Thực tế, nhiên liệu hóa thạch đang đứng trước nguy cơ cạn kiệt, quá trình sử dụng, chúng cũng thải ra một lượng lớn khí, khói và bụi độc hại. Các nhà khoa học ước tính, phải mất hàng triệu năm để những nguồn nguyên liệu như than đá, dầu mỏ và khí đốt có thể hình thành. Vì vậy, nhu cầu về việc tìm kiếm nguồn năng lượng thay thế là điều đặc biệt quan trọng.
5 loại năng lượng sạch phổ biến
Năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng địa nhiệt, nước, năng lượng đại dương và năng lượng sinh học là 6 trong số rất nhiều nguồn năng lượng tái tạo đang được chú ý và ưu tiên sử dụng.
Năng lượng mặt trời
Năng lượng mặt trời được xem là nguồn năng lượng phong phú nhất trong tất cả các nguồn năng lượng và thậm chí có thể được khai thác trong thời tiết nhiều mây. Tốc độ mà năng lượng mặt trời bị Trái đất chặn lại lớn hơn khoảng 10.000 lần so với tốc độ loài người tiêu thụ năng lượng. Đây là cơ sở để chúng ta đẩy mạnh khai thác và ứng dụng chúng trong cuộc sống.
Với năng lượng mặt trời, con người có thể chuyển đổi thành điện năng thông qua các tấm quang năng hoặc gương tập trung bức xạ. Điều quan trọng hơn đó là sự phổ biến của chúng ở tất cả mọi nơi trên thế giới. Mặc dù, ở các khu vực khác nhau, nguồn năng lượng nhận được không như nhau nhưng với cơ sở kỹ thuật hiện đại, chúng ta hoàn toàn có thể mở rộng diện tích sử dụng.
Nhược điểm lớn nhất của nguồn năng lượng mặt trời đó là chi phí đầu tư. Việc lắp đặt tấm quang năng để tạo ra đủ điện năng phục vụ cho nhu cầu không hề nhỏ, tuy nhiên, với tuổi thọ khoảng 30 năm, đây là sự đầu tư đáng cân nhắc.
2. Năng lượng gió
Năng lượng gió khai thác động năng của không khí chuyển động bằng cách sử dụng các tuabin gió lớn đặt trên đất liền (trên bờ) hoặc trên biển hoặc nước ngọt (ngoài khơi). Năng lượng gió đã được sử dụng trong nhiều thiên niên kỷ, nhưng các công nghệ năng lượng gió trên bờ và ngoài khơi đã phát triển trong vài năm qua để tối đa hóa lượng điện được sản xuất – với các tua-bin cao hơn và đường kính cánh quạt lớn hơn.
Mặc dù tốc độ gió trung bình thay đổi đáng kể theo vị trí, tiềm năng kỹ thuật của thế giới đối với năng lượng gió vượt quá sản lượng điện toàn cầu và tiềm năng dồi dào tồn tại ở hầu hết các khu vực trên thế giới để cho phép triển khai năng lượng gió đáng kể. Nhiều nơi trên thế giới có tốc độ gió mạnh, nhưng những địa điểm tốt nhất để tạo ra năng lượng gió đôi khi lại là những địa điểm xa xôi. Năng lượng gió ngoài khơi mang lại tiềm năng to lớn.
3. Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt sử dụng năng lượng nhiệt có thể tiếp cận được từ bên trong Trái đất. Nhiệt được chiết xuất từ các hồ chứa địa nhiệt bằng cách sử dụng giếng hoặc các phương tiện khác.
Các hồ chứa đủ nóng và thấm tự nhiên được gọi là các hồ chứa thủy nhiệt, trong khi các hồ chứa đủ nóng nhưng được cải thiện bằng kích thích thủy lực được gọi là các hệ thống địa nhiệt tăng cường. Khi ở trên bề mặt, chất lỏng có nhiệt độ khác nhau có thể được sử dụng để tạo ra điện. Công nghệ phát điện từ các hồ thủy nhiệt đã hoàn thiện và đáng tin cậy, đã vận hành hơn 100 năm .
4. Năng lượng nước
Từ sự di chuyển của nước (ở nơi cao xuống nơi thấp), chúng sinh ra nguồn năng lượng, nguồn năng lượng này được khai thác để tạo ra điện năng. Các hồ chứa nước được gọi là hồ thủy điện. Sự xuất hiện của hồ thủy điện còn mang đến những lợi ích khác như cung cấp nước uống, nước tưới tiêu, kiểm soát lũ lụt và hạn hán, dịch vụ giao thông thủy.
Thủy điện hiện là nguồn năng lượng tái tạo lớn nhất trong ngành điện. Nó dựa vào các kiểu lượng mưa nói chung ổn định và có thể bị ảnh hưởng tiêu cực bởi hạn hán do khí hậu gây ra hoặc những thay đổi đối với hệ sinh thái ảnh hưởng đến các kiểu mưa. Cơ sở hạ tầng cần thiết để tạo ra thủy điện cũng có thể tác động tiêu cực đến hệ sinh thái. Vì lý do này, nhiều người coi thủy điện quy mô nhỏ là một lựa chọn thân thiện với môi trường hơn và đặc biệt phù hợp với các cộng đồng ở vùng sâu vùng xa.
5. Năng lượng đại dương
Năng lượng đại dương bắt nguồn từ các công nghệ sử dụng động năng và nhiệt năng của nước biển – ví dụ như sóng hoặc dòng chảy – để sản xuất điện hoặc nhiệt. Các hệ thống năng lượng đại dương vẫn đang ở giai đoạn phát triển ban đầu, với một số thiết bị nguyên mẫu về sóng và dòng thủy triều đang được khám phá. Tiềm năng lý thuyết về năng lượng đại dương dễ dàng vượt quá nhu cầu năng lượng hiện tại của con người.
6. Năng lượng sinh học
Năng lượng sinh học được sản xuất từ nhiều loại vật liệu hữu cơ, được gọi là sinh khối, chẳng hạn như gỗ, than củi, phân và các loại phân khác để sản xuất nhiệt và điện, và cây trồng nông nghiệp để làm nhiên liệu sinh học lỏng. Hầu hết sinh khối được sử dụng ở các vùng nông thôn để nấu ăn, chiếu sáng và sưởi ấm không gian, thường là bởi những người dân nghèo hơn ở các nước đang phát triển.
Các hệ thống sinh khối hiện đại bao gồm các loại cây trồng hoặc cây chuyên dụng, chất thải từ nông nghiệp và lâm nghiệp, và các dòng chất thải hữu cơ khác nhau.
Năng lượng được tạo ra bằng cách đốt sinh khối tạo ra khí thải nhà kính, nhưng ở mức độ thấp hơn so với đốt nhiên liệu hóa thạch như than, dầu hoặc khí đốt. Tuy nhiên, năng lượng sinh học chỉ nên được sử dụng trong các ứng dụng hạn chế, do các tác động môi trường tiêu cực tiềm ẩn liên quan đến việc tăng diện tích trồng rừng và năng lượng sinh học trên quy mô lớn, đồng thời dẫn đến nạn phá rừng và thay đổi mục đích sử dụng đất.
Sự xuất hiện của các nguồn năng lượng sinh học đã và đang mở ra hướng đi mới trong cuộc sống sinh hoạt cũng như sản xuất của con người. Chúng ta tin rằng, đây sẽ là khởi đầu tốt đẹp, hướng đến một môi trường thân thiện và trong sạch hơn.