Những nguồn năng lượng sạch sẽ được phát triển trong tương lai

Khí metan hydrate

Khí metan hydrate thường ẩn sâu dưới lòng đất, có màu trắng như nước đá, là thủ phạm gây tắc đường ống dẫn khí và được người ta gọi là “nước đá có thể bốc cháy”.

Metan hydrate là một chất kết tinh bao gồm phân tử nước và metan, nó ổn định ở điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất cao, phần lớn được tìm thấy bên dưới lớp băng vĩnh cửu và những tầng địa chất sâu bên dưới lòng đại dương và là nguồn nguyên liệu thay thế cho dầu lửa và than đá rất tốt.

Khí metan lạnh

Đây là một nguồn năng lượng sạch từ các phân tử khí metan được lưu trữ ở nhiệt độ thấp có thể trở thành nguồn năng lượng sạch dồi dào nhất trên Trái đất. Nhật Bản là quốc gia đầu tiên lưu trữ khí metan lạnh. Nó được xem là nguồn nguyên liệu thay thế cho dầu lửa và than đá.

Năng lượng từ tia laser trong không gian

Trong không gian, mặt trời sẽ không bị che khuất bởi các đám mây. Điều đó có nghĩa là những tấm pin năng lượng mặt trời sẽ hứng trọn nguồn năng lượng này mà không chịu sự cản trở của khí quyển. Ý tưởng nguồn năng lượng sạch này được đề xuất từ những năm 70 của thế kỷ XX và những người quan tâm đến vũ trụ cho biết gần đây, NASA đang cân nhắc ý tưởng này.

Năng lượng từ tuyết

Tuyết là một nguồn năng lượng tuyệt vời ít được khai thác. Các nhà khoa học cho biết, tuyết có thể được đốt cháy, bởi tại các thành phố công nghiệp lượng metan được hấp thụ từ không khí có trong tuyết lên tới 70%. Vào mùa đông, tuyết hấp thụ bụi và khí độc hại từ trong không khí, nhưng tới mùa xuân khi tuyết tan thì các thành phần độc hại này sẽ quay trở lại bầu không khí.

Hiện tại, ở Nhật người ta đang ứng dụng công nghệ lấy khí metan từ tuyết, từ 1 tấn tuyết có thể cho 100 lít metan. Lượng khí này được sử dụng làm nhiên liệu, còn lượng tuyết đã tinh chế được ứng dụng trong các hệ thống máy điều hòa và để làm lạnh các kho hàng.

Lên men sinh học

Vi khuẩn có thể sản sinh ra phân tử hydro carbon giống như dầu khí. Nguồn năng lượng này được tạo bởi sự lên men sinh học các đồ phế thải sinh hoạt. Theo đó, muốn thu được metan người ta sẽ phân loại và cho vi khuẩn vào các bể chứa để cho lên men. Khí đốt này sẽ làm cho động cơ hoạt động từ đó sản sinh ra điện năng. Sau khi quá trình phân hủy hoàn tất, phần còn lại được sử dụng để làm phân bón.

Năng lượng từ tụ điện

Tụ điện sẽ là giải pháp thay thế cho pin và cung cấp năng lượng lớn hơn. Tụ điện sẽ hỗ trợ hoàn hảo cho các thiết bị chạy bằng pin hiện tại như điện thoại, xe điện. Tụ điện cũng là giải pháp hoàn hảo vì nó ổn định hơn so với năng lượng mặt trời và gió.

Nguồn năng lượng địa nhiệt

Đây là nguồn năng lượng nằm sâu dưới lòng những hòn đảo, núi lửa. Nguồn năng lượng này có thể thu được bằng cách hút nước nóng từ hàng nghìn mét sâu dưới lòng đất để chạy turbin điện. Tại Nhật Bản hiện nay có tới 17 nhà máy kiểu này, lớn nhất có nhà máy địa nhiệt Hatchobaru ở Oita Kyushu, công suất 110.000 kW đủ điện năng cho 3.700 hộ gia đình.

Năng lượng gió

Đây được coi là nguồn năng lượng sạch xanh vô cùng dồi dào, phong phú và có ở mọi nơi. Người ta có thể sử dụng sức gió để quay các turbin phát điện. Những cánh diều làm từ sợi carbon được gắn với tuabin để chuyển hóa động năng thành điện năng. Năng lượng sản xuất bởi những cánh diều này tương đương với năng lượng của một tua-bin cố định nhưng chi phí vật liệu thấp hơn rất nhiều.

Năng lượng sóng biển

Một nguồn năng lượng sạch khác cũng đầy hứa hẹn và đang được nhiều nước đầu tư nghiên cứu, khai thác đến từ sóng biển. Mỗi trạm điện sóng biển có các phao nổi, di chuyển theo tác động của sóng biển; Chuyển động lên xuống của chúng được sử dụng để chạy máy phát điện.

Đây là nguồn năng lượng cực lớn và trường tồn với thời gian. Theo ước tính, sản lượng điện được khai thác chỉ từ 0,1% năng lượng sóng biển trên toàn cầu cũng sẽ đủ cung cấp cho cả nhân loại. Tại Mỹ, nhiều nghiên cứu chỉ ra năng lượng sóng ở Mỹ có thể tạo ra sản lượng điện bằng 1/3 tổng điện năng sử dụng của nước này.

Vì thế, Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) đang đầu tư rất lớn vào năng lượng sóng. Ngoài Mỹ, nhiều quốc gia khác cũng đang tích cực nghiên cứu việc chuyển đổi năng lượng từ đại dương bao la thành điện năng.

Năng lượng sinh khối

Năng lượng sinh khối bao gồm cây cối, tảo và các loài thực vật khác; bã nông nghiệp và lâm nghiệp, giấy vụn, mêtan từ các bãi chôn lấp, trạm xử lý nước thải, phân từ các trại chăn nuôi…

Năng lượng sinh khối có thể tạo nhiệt, sản xuất điện năng, làm nguyên liệt cho giao thông vận tải. Trên quy mô toàn cầu, năng lượng sinh khối đang chiếm khoảng 14 - 15% tổng năng lượng tiêu thụ, đứng thứ 4 trong các nguồn năng lượng được khai thác.

Ở các nước đang phát triển, nguồn năng lượng sạch này đóng góp khoảng 35% trong tổng cung cấp năng lượng. Riêng trong lĩnh vực điện kinh khối, Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc… đang là những nước phát triển các nhà máy điện sinh học, thị trấn sinh khối cho công suất rất lớn.

Năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ mặt trời, cộng với một phần nhỏ năng lượng của các hạt hạ nguyên tử khác phóng ra từ ngôi sao này. Năng lượng mặt trời gần như không có ảnh hưởng tiêu cực gì đến môi trường. Việc sử dụng năng lượng mặt trời không thải ra khí và nước độc hại, do đó không góp phần vào vấn đề ô nhiễm môi trường và hiệu ứng nhà kính.

Nhật Hạ

Theo Tạp chí Kinh tế Môi trường