Hydrogen & Pin nhiên liệu

“Tôi tin rằng một ngày nào đó, nước sẽ được sử dụng như nhiên liệu, rằng hydrogen và oxy, hai thành phần tạo nên nước, được sử dụng đơn lẻ hay kết hợp, sẽ cung cấp một nguồn nhiệt và ánh sáng vô tận với mức độ mà than đá không thể so sánh được. Tôi tin rằng khi các mỏ than cạn kiệt, chúng ta sẽ sưởi ấm mình nhờ năng lượng từ nước. Nước sẽ là “than đá” của tương lai.” Jules Vernes (1874). ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hydrogen & Pin nhiên liệu Hydrogen & Pin nhiên liệu“Tôi tin rằng một ngày nào đó, nước sẽ đượcsử dụng như nhiên liệu, rằng hydrogen và oxy,hai thành phần tạo nên nước, được sử dụngđơn lẻ hay kết hợp, sẽ cung cấp một nguồnnhiệt và ánh sáng vô tận với mức độ mà than đákhông thể so sánh được. Tôi tin rằng khi các mỏthan cạn kiệt, chúng ta sẽ sưởi ấm mình nhờnăng lượng từ nước. Nước sẽ là “than đá” củatương lai.” Jules Vernes (1874). Hơn một trăm năm trước,Jules Verne trong cuốn tiểu thuyết viễntưởng “Hòn đảo huyền bí” đã từng dự báorằng nước sẽ là nguồn năng lượng củatương lai, giống như than đá đang thịnhhành thời bấy giờ vậy. Từ đó, một ý niệm đãđược gợi mở, thu hút sự quan tâm của nhiềunhà khoa học về một nguồn năng lượng lýtưởng, sạch và gần như vô tận cho conngười: nước và một thành phần của nó,hydrogen.Ngày nay, điều tiên đoán năm xưa đang dầntrở thành hiện thực khi nhiều nước pháttriển trên thế giới đã bắt đầu hoạch định mụctiêu hướng đến nền kinh tế hydrogen(hydrogen economy) trong chiến lược nănglượng của mình. Nền kinh tế hydrogen là gì?Nó đem lại những lợi ích nào cho cuộcsống? Tiến trình đi đến một nền kinh tếhydrogen có gặp những khó khăn cản trởnào không? Bài viết này cố gắng giải đáp lầnlượt phần nào các câu hỏi đó, từ khái quátsơ lược các vấn đề kỹ thuật cơ bản, nhữngcông nghệ sản xuất, lưu trữ, ứng dụnghydrogen cho đến những nỗ lực hiện naytrên toàn cầu nhằm hướng đến viễn cảnhnăng lượng sạch và bền vững trong tươnglai.15.1. Từ nền kinh tế dựa trên nhiên liệu hóathạch đến nền kinh tế hydroNhư đã đề cập ở các phần trước, thế giới chúngta đang bị phụ thuộc nặng nề vào một nền kinhtế nhiên liệu hóa thạch. Nhiên liệu của đa số cácphương tiện giao thông hiện tại: xe hơi, xe lửa,máy bay… là xăng dầu. Hơn nữa, một tỉ lệ khácao các nhà máy điện là nhiệt điện dùng dầuhỏa, khí thiên nhiên hay than đá. Nếu không cónhiên liệu hóa thạch, nền kinh tế cùng với cácphương tiện giao thông liên lạc, vận tải, sẽ rơivào khủng hoảng, ngưng trệ. Gần như toàn bộnền kinh tế, chính xác hơn là toàn bộ xã hội hiệnđại đã phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.Trong khi nhiên liệu hóa thạch đóng một vài tròquan trọng trong việc đưa xã hội đến mức pháttriển như ngày nay thì nó cũng tồn tại nhữngvấn đề nhức nhối lớn: ô nhiễm không khí, cácvấn đề môi trường như tràn dầu, nguy hiểm vànóng bỏng hơn cả là vấn đề biến đổi khí hậutoàn cầu cùng với sự nóng lên của trái đất.Ngoài ra, nhiên liệu hóa thạch chỉ là nguồn tàinguyên hữu hạn không thể được tái tạo, và nềnkinh tế dựa trên nhiên liệu hóa thạch còn làmcho một số nước không có nhiều tài nguyên sẽbị phụ thuộc vào những nước vốn có nguồn dầudồi dào ở vùng Trung Đông, từ đó dẫn đếnnhiều hệ quả chính trị và kinh tế khác, thậm chícả những cuộc chiến tranh giành dầu mỏ.Giữa bối cảnh đó, khái niệm về một nền kinh tếhydro dựa trên nguồn năng lượng sạch, dồi dàophục vụ mục tiêu phát triển bền vững của nhânloại xuất hiện như một giải pháp đầy tiềm năng.“Nền kinh tế hydro” là một hệ thống lưu trữ,phân phối và sử dụng năng lượng dựa trênnhiên liệu chính hydrogen. Thuật ngữ này đượctập đoàn General Motors đặt ra năm vào 1970.Nền kinh tế hydrogen hứa hẹn đẩy lùi tất cảnhững vấn đề do nền kinh tế dựa trên nhiên liệuhóa thạch đã gây ra.Một cách tóm tắt, những lợi ích chính của nềnkinh tế hydrogen là:- Không gây ô nhiễm: khi hydrogen được sửdụng trong pin nhiên liệu, nó là một công nghệhoàn toàn sạch. Sản phẩm phụ duy nhất sinh ralà nước, do đó sẽ không làm nảy sinh nhữngvấn đề đáng lo ngại như tràn dầu …- Không thải ra khí gây hiệu ứng nhà kính: quátrình điện phân nước tạo hydrogen không hề tạonên khí nhà kính nào. Đó là một quá trình lýtưởng và hoàn hảo – điện phân hydrogen từnước, hydrogen lại tái kết hợp với oxygen để tạora nước và cung cấp điện năng trong pin nhiênliệu.- Không phụ thuộc về kinh tế: không dùng dầumỏ cũng có nghĩa là không phải phụ thuộc vàocác thùng dầu nhập khẩu từ nước ngoài.- Hydrogen có thể được sản xuất từ nhiềunguồn khác nhau: nhất là từ các nguồn nănglượng tái sinh.Như vậy, những lợi ích về mặt môi trường, kinhtế và xã hội của hydrogen là rất đáng kể và ýnghĩa. Tất cả những thế mạnh này đã tạo nêncú hích mạnh mẽ hướng nhân loại tiến đến nềnkinh tế hydrogen..