NộI Dung
- Tổng quan về tài nguyên tái tạo
- Năng lượng mặt trời
- Năng lượng Hidro
- Năng lượng gió
- Nhiên liệu sinh học
- Năng lượng địa nhiệt
- Năng lượng hạt nhân: Sạch, nhưng không thể tái tạo
- Tùy chọn năng lượng tái tạo
Sự quan tâm đến cái gọi là các nguồn năng lượng tái tạo đã tăng lên trong buổi hòa nhạc với những lo ngại gia tăng ở Hoa Kỳ và trên toàn thế giới về biến đổi khí hậu. Có nhiều bằng chứng khoa học tồn tại liên kết các khí nhà kính và các hợp chất khác phát ra từ quá trình đốt cháy các vật liệu không thể tái tạo như nhiên liệu hóa thạch (than, dầu và khí tự nhiên) với các tác động không mong muốn đối với cả khí hậu thế giới và sức khỏe con người.
Có năm loại nguồn năng lượng tái tạo cơ bản. Đó là sinh khối, thủy điện, địa nhiệt, gió và mặt trời. Tài nguyên tái tạo có lợi thế là tự phục hồi: Thế giới sẽ không bao giờ cạn kiệt chúng. Tuy nhiên, chúng mang nhược điểm là "bị hạn chế dòng chảy", có nghĩa là con người không thể đơn giản tăng cường cung cấp các loại nhiên liệu này để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Nếu một nhà máy thủy điện được xây dựng trên một dòng sông với dòng chảy giảm dần theo thời gian, thì các kỹ sư không thể làm gì nhiều để lái thêm nước qua các tuabin thủy điện tại nhà máy.
Tổng quan về tài nguyên tái tạo
Khi dân số Hoa Kỳ nhỏ hơn nhiều so với ngày nay và công nghệ năng lượng còn ở giai đoạn sơ khai, việc đốt củi, mặc dù cần nhiều lao động, đủ để đáp ứng nhu cầu năng lượng của các quốc gia. Cho đến giữa những năm 1800, không có thiết bị điện, và nhu cầu sưởi ấm và nấu nướng là động lực chính của việc tìm kiếm các loại nhiên liệu dễ cháy dưới mọi hình thức. Sau đó, cuộc cách mạng công nghiệp và sự phát triển của năng lượng điện đã diễn ra, và trong 150 năm qua, nhiên liệu hóa thạch đã cung cấp cho đại đa số nhu cầu năng lượng của loài người cả ở Hoa Kỳ và trên toàn thế giới.
Năng lượng tái tạo là "nên" trong các cuộc trò chuyện về các nguồn năng lượng trong nhiều thập kỷ, nhưng chỉ trong những năm 1990, việc sử dụng của chúng mới thực sự bắt đầu ở Mỹ kể từ năm 2017, 11% năng lượng và 17% điện năng được sản xuất bằng cách sử dụng tài nguyên tái tạo và 57 phần trăm năng lượng tái tạo được dành riêng để tạo ra năng lượng điện.
Một danh sách các tài nguyên tái tạo và lượng năng lượng thu được từ mỗi nguồn có thể được tìm thấy trên trang Quản lý thông tin năng lượng trong Tài nguyên.
Năng lượng mặt trời
Năng lượng từ mặt trời có thể được thu thập và chuyển đổi thành nhiệt và điện theo một số cách khác nhau. Cạm bẫy rõ ràng khi dựa vào loại tài nguyên tái tạo này là mặt trời không phải lúc nào cũng có thể nhìn thấy được và thậm chí trong nửa ngày hoặc mặt trời ở trên đường chân trời ở hầu hết các nơi, mây che phủ có thể tạo ra lượng năng lượng mặt trời tỏa ra không đáng kể vào một số ngày. Vì điện không thể được lưu trữ với số lượng lớn (pin, trong khi hữu ích, hầu như không phải là nguồn dự trữ điện đáng kể), năng lượng mặt trời không hữu ích cho nhu cầu suốt ngày đêm. Tuy nhiên, các mảng tế bào quang điện (PV) trong khu vực đầy nắng có thể cung cấp đủ năng lượng cho một cộng đồng nhỏ.
Năng lượng Hidro
Thủy điện (hay thủy điện, như đôi khi được viết) là năng lượng được tạo ra bởi động năng của nước chảy. Nước có khối lượng, thường là rất nhiều, và nước chảy rõ ràng sở hữu một số đo vận tốc; năng lượng không gì khác hơn tích của khối lượng nhân với bình phương vận tốc nhân với một hằng số. Giống như ánh sáng mặt trời, lượng nước chảy vào một khu vực nhất định không hoàn toàn có thể dự đoán được, mặc dù các dự án thủy điện thường có ít sự không chắc chắn hơn so với năng lượng mặt trời hoặc gió về tính khả dụng của tài nguyên.
Thủy điện là nguồn năng lượng tái tạo chính ở Hoa Kỳ vào năm 2018, mặc dù tỷ lệ của nó trong các năng lượng tái tạo đang giảm khi năng lượng tái tạo khi một mặt hàng trở nên phổ biến hơn. Sự cân nhắc chính với loại sức mạnh này là nó có thể phá vỡ hệ sinh thái và môi trường sống hoang dã. Vì nhiều dự án thủy điện liên quan đến đập, các hồ nhân tạo tạo ra có thể khiến sinh vật tràn ra khỏi nhà theo nghĩa đen.
Năng lượng gió
Gió là sự chuyển động của không khí, và sự chuyển động này được gây ra bởi thực tế là bề mặt Trái đất thay đổi rất nhiều từ nơi này sang nơi khác (ví dụ, nước ở đây, sa mạc ở đó, những ngọn núi ở đó) và những bề mặt khác nhau này hấp thụ và giải phóng nhiệt từ Mặt trời theo những cách khác nhau. Nói chung, không khí trên đất ấm lên và tăng lên, và không khí mát mẻ từ trên đại dương ùa vào để thay thế nó; vào buổi tối, gió thổi ngược về phía mặt nước. Do đó, gió thực sự là một dạng năng lượng mặt trời, mặc dù vòng quay vật lý của hành tinh trên trục của nó không góp phần tạo ra các luồng gió ở một mức độ nào đó.
Năng lượng gió là cực kỳ rẻ, nhưng than ôi, sự khó đoán của các kiểu gió làm cho nó trở thành một lựa chọn ít hơn tối ưu để phát điện trên quy mô đáng kể.
Nhiên liệu sinh học
Còn được gọi là sinh khối, nhiên liệu sinh học đại diện cho một dạng năng lượng tái tạo đa dạng và nhanh chóng mở rộng. Các vật liệu khác nhau từ các sinh vật sống có thể được chuyển đổi thành năng lượng, từ vật chất thực vật mục nát (bao gồm cả gỗ và chất thải từ các trung tâm chế biến gỗ) đến rác thải đến phân và nước thải. Nhiên liệu sinh học như ethanol (một loại khí sinh học) có thể đảm nhận một số vai trò tương tự như nhiên liệu xăng và dầu diesel truyền thống.
Những nhiên liệu này không chỉ làm giảm "mỏ than" của đô thị hoặc thực thể sử dụng chúng, mà còn xử lý chất thải theo cách cực kỳ hữu ích, tạo ra một chiến thắng cùng có lợi. Trong khi nhiên liệu hóa thạch giải phóng carbon dioxide được lưu trữ lâu vào khí quyển khi chúng bị đốt cháy, thực vật, một đóng góp chính cho nhiên liệu sinh học, thực sự hấp thụ carbon dioxide được giải phóng khi nhiên liệu sinh học bị đốt cháy, tạo ra một kế hoạch tuần hoàn hơn.
Năng lượng địa nhiệt
Loại năng lượng này có nguồn gốc từ năng lượng nhiệt được giải phóng từ sâu bên trong Trái đất nhờ các quá trình phân rã phóng xạ trong các tảng đá nằm sâu bên dưới bề mặt hành tinh. Độ tin cậy cao và thực tế là nó có thể được tạo cục bộ làm cho nó trở thành một lựa chọn tài nguyên tái tạo ngày càng hấp dẫn.
Nhiệt di chuyển từ trung tâm Trái đất (lõi) lên trên qua lớp phủ và cuối cùng đến lớp vỏ dày 3 đến 5 dặm. Mọi người có thể chạm vào các lò xo nóng dưới lòng đất và sử dụng nhiệt để cung cấp năng lượng cho nhiều quy trình. Theo định nghĩa, năng lượng tái tạo này sẽ không biến mất, nhưng có lẽ nó mạnh hơn nhiều người nhận ra: Trung tâm của Trái đất, tin hay không, ấm hơn bề mặt của mặt trời!
Năng lượng hạt nhân: Sạch, nhưng không thể tái tạo
Một định nghĩa tài nguyên tái tạo nghiêm ngặt sẽ bỏ qua năng lượng hạt nhân, bởi vì năng lượng hạt nhân phụ thuộc vào uranium, một yếu tố không có trong nguồn cung vô hạn. Thay vào đó, năng lượng hạt nhân được kết hợp với năng lượng tái tạo theo nghĩa "sạch" hoặc không có chất thải gây ra ô nhiễm và sự nóng lên toàn cầu.
Trong loại phát điện này, các nguyên tử uranium được phân chia trong một quá trình gọi là phân hạch hạt nhân giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ trên một đơn vị khối lượng. Năng lượng này được sử dụng để lái tua bin hơi nước. Bóng ma của bụi phóng xạ tiếp cận môi trường do tai nạn của lò phản ứng hạt nhân đã gây khó khăn cho ngành công nghiệp trong nhiều thập kỷ, nhưng điều đó không ngăn được tiến trình và sự phát triển chung của nó.
Tùy chọn năng lượng tái tạo
Vì vậy, nếu bạn quan tâm đến việc "đi xanh" cho mình nhưng không biết bắt đầu từ đâu, làm thế nào để các cá nhân và doanh nghiệp thực hiện việc tái tạo trong cuộc sống hàng ngày của chính họ?
Một cách rõ ràng, mặc dù không phải lúc nào cũng thực tế, là tự tạo ra năng lượng từ năng lượng tái tạo, tại vị trí sẽ sử dụng nó.Điều này có thể có nghĩa là cài đặt pin mặt trời PV trên mái nhà của bạn hoặc, nếu bạn là nhà phát triển hoặc quản trị viên, văn phòng hoặc tòa nhà trường học. Bơm nhiệt địa nhiệt tư nhân và nhiệt và năng lượng có nguồn gốc từ sinh khối là những lựa chọn khác. Bạn cũng có thể mua năng lượng tái tạo từ công ty điện của mình nếu công ty cung cấp tùy chọn "giá xanh" hoặc "tiếp thị xanh". Phối hợp với chính quyền thành phố của bạn là một nơi tuyệt vời để bắt đầu ở đây.