ĐỀ TÀI CHUYỂN HÓA SỬ DỤNG THAN

Người ta cho rằng trong tương lai không xa, khi nguồn dầu mỏ cạn kiệt, người tiêu dùng sẽ quay sang những nguồn cung cấp mới. Nếu cơ sở hạ tầng sản xuất được chuẩn bị ngay từ bây giờ, thì có thể ngăn chặn được sự sụp đổ trên diện rộng mà người ta dự đoán là sẽ xảy ra vào cuối kỷ nguyên dầu mỏ. Theo tài liệu thống kê về năng lượng thế giới của BP (BP Statistical Review of World Energy), năm 1985 trữ lượng dầu còn lại có thể khai thác về mặt kinh...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐỀ TÀI " CHUYỂN HÓA SỬ DỤNG THAN "chuyÓn hãa vµ sö dông than hµ néi - 2008 3 I. MỞ ĐẦU Người ta cho rằng trong tương lai không xa, khi nguồn dầu mỏ cạn kiệt,người tiêu dùng sẽ quay sang những nguồn cung cấp mới. Nếu cơ sở hạ tầngsản xuất được chuẩn bị ngay từ bây giờ, thì có thể ngăn chặn được sự sụp đổtrên diện rộng mà người ta dự đoán là sẽ xảy ra vào cuối kỷ nguyên dầu mỏ. Theo tài liệu thống kê về năng lượng thế giới của BP (BP StatisticalReview of World Energy), năm 1985 trữ lượng dầu còn lại có thể khai thác vềmặt kinh tế là 770 tỷ thùng. Vào năm 2005, tức là sau 20 năm tiêu thụ, con sốnày lại được đánh giá là 1.200 tỷ thùng. Song dầu mỏ vẫn là một nguồn nănglượng có hạn, và với tốc độ tiêu thụ như hiện nay, người ta cho rằng chúng tasẽ cạn nguồn tài nguyên này trong vòng 40 năm nữa. Hơn nữa, phần lớnnguồn dầu mỏ lại tập trung ở một số ít vùng bất ổn định trên thế giới (ví dụ:Trung Đông 62%, Arập Xê út 22%), có thể bị ngừng cung cấp bất kỳ lúc nàodo các cuộc xung đột và các hoạt động không thuận lợi của các Chính phủ.Những lo ngại này đang tác động đến giá dầu trên thế giới. Trong tình hình đó, những nguồn nhiên liệu hoá thạch phi truyền thốngsẽ là một giải pháp đầy tiềm năng. Nếu tất cả những nguồn năng lượng phitruyền thống của thế giới được biến đổi thành dầu nhờ công nghệ hiện đại, thìngười ta sẽ có một lượng dầu ước 8.800 tỷ thùng. Với tốc độ tiêu thụ 30 tỷthùng/năm, thì số lượng trên sẽ đủ dùng trong vòng 300 năm hoặc hơn nữa. Những lớp cát và đá chứa dầu, nhất là ở mỏ Athabasca ở Alberta(Canada) và vành đai Orinoco (Venezuela), là những nguồn năng lượng mới,lớn, có khả năng tạo ra 6.600 tỷ thùng dầu, song số hiện tại có thể khai thácvề phương diện kinh tế chỉ vào khoảng 10-20% con số trên. Nếu khám phá được nguồn dự trữ dầu mới và có những công nghệ mớiđể khai thác triệt để hơn nữa nguồn dầu đang có thì thời điểm khủng hoảngdầu mỏ có thể được đẩy lùi thêm. Tuy nhiên việc cạn nguồn nguyên liệu dầumỏ là một thực tế đang đến rất gần. Việc sản xuất nhiên liệu/hóa chất từ khí tổng hợp (CO + H2) đangnhận được sự quan tâm ngày càng tăng bởi vì nguồn dầu mỏ đang dần cạnkiệt và giá dầu thô luôn biến động. Các nhiên liệu, đặc biệt là diesel, thuđược từ quá trình chuyển hóa khí tổng hợp thông qua phản ứng tổng hợpFischer-Tropsch (F-T) (tên của hai kỹ sư người Đức, Franz Fisher và HansTropsch đã sáng chế ra quá trình này vào năm 1920 để sản xuất dầu thô từthan và khí đốt), đã được thừa nhận là có chất lượng rất cao. Nhiên liệu này 3sẽ tham gia tích cực vào việc bảo vệ môi trường và tăng hiệu quả nănglượng trong lĩnh vực vận tải khi các động cơ diesel hiện đại được áp dụngđại trà trong phương tiện vận tải. Công nghệ F-T phát triển trong nhữngnăm gần đây có tính khả thi đủ để xây dựng các khu liên hợp qui mô lớn. Dưới quan điểm xem xét dài hạn về khả năng phát triển quá trình chuyểnhóa than thành chất lỏng, cần phải xem xét nhiều hướng đi. Đây là nhữnghướng đi có khả năng quyết định tính khả thi của tất cả các loại dự án tronglĩnh vực này. Nhìn chung, các hướng đi phải có các điểm chung là: 1. Hiệu quả về mặt sinh năng lượng nhiệt 2. Giá thành chấp nhận được 3. Ưu điểm về môi trường Các vấn đề này đã được giải quyết tốt bằng cách sử dụng những conđường chuyển hóa than thành chất lỏng đa thế hệ. Trong số những con đườngkhác nhau, về nguyên tắc, quá trình sản xuất đồng thời nhiên liệu lỏng và điệnhiện đang chiếm ưu thế. Hiệu quả của quá trình tăng lên là do sự cân bằngnăng lượng tốt hơn trong phương thức đồng sản xuất còn ưu điểm bảo vệ môitrường là do công nghệ loại sự ô nhiễm dễ dàng được áp dụng. Các quá trìnhmới nhất sẽ đảm bảo giải pháp tốt hơn để bảo vệ môi trường.II. TÌNH HÌNH CHUYỂN HÓA, SỬ DỤNG THAN TRONG LĨNH VỰCPHÁT NĂNG LƯỢNG VÀ HÓA CHẤT Theo dự tính của các chuyên gia, cùng với sự tăng dân số, việc tiêu thụnăng lượng trên toàn cầu có thể tăng thêm 27% trong vòng 15 năm tới (Hình1). Mức tiêu thụ năng lượng ngày càng gia tăng phần lớn là ở các nước đangphát triển. Tương tự, sự phân bố nhu cầu về điện theo nguồn năng lượng cũngkhông ngừng tăng lên và dự tính đến năm 2020 nhu cầu về điện trên thế giớitương đương với khoảng 5,5 tỷ tấn dầu, đến năm 2030 là tương đương 6,5 tỷtấn dầu (Hình 2). Từ thế kỷ trước và cho đến những năm 2030, than và khí tự nhiên vẫn lànhững nguồn nguyên liệu chiếm tỷ trọng lớn nhất trong số các nguồn nguyênliệu sản xuất điện bao gồm: than, khí tự nhiên, dầu mỏ, năng lượng hạt nhânvà năng lượng tái tạo. 4 Hình 1: Sự tăng nhu cầu sử dụng năng lượng trên thế giới Hình 2: Phân bố nhu cầu điện theo nguồn năng lượng trên thế giới Theo đánh giá của BP trong báo cáo BP Statistical Review 2004, tínhđến năm 2003, trữ lượng than trên toàn thế giới là 984 tỷ tấn (50% th ...