9 nguồn năng lượng sạch dùng cho tương lai

Từ FOSS Vietnam - Giáo Dục Môi Trường
Bước tới: chuyển hướng, tìm kiếm

Pin nhiên liệu

Pin nhien lieu.jpeg

Pin nhiên liệu là một thiết bị điện hoá mà trong đó biến đổi hoá năng thành điện năng nhờ quá trình oxy hoá nhiên liệu, mà nhiên liệu thường dùng ở đây là khí H2 và khí O2 hoặc không khí. Quá trình biến đổi năng lượng trong pin nhiên liệu ở đây là trực tiếp từ hoá năng sang điện năng theo phản ứng H2 + O2 = H20 + dòng điện, nhờ có tác dụng của chất xúc tác, thường là các màng platin nguyên chất hoặc hỗn hợp platin, hoặc các chất điện phân như kiềm, muối Cacbonat, Oxit rắn ... thực chất nó là một loại pin điện hoá. Người ta phân loại các pin nhiên liệu theo chất điện phân, điện cực và các chất xúc tác trong pin nhưng nguồn nguyên liệu vẫn chỉ là H2 và O2/không khí. Trước đây người ta dùng khí H2 để biến đổi thành nhiệt năng dưới dạng đốt cháy, sau đó từ nhiệt năng sẽ biến đổi thành cơ năng qua các tua bin khí và các tua bin đó dẫn động các máy phát điện để biến đổi thành dòng điện, với biến đổi gián tiếp như vậy thì hiệu suất của quá trình sẽ thấp. Từ đó ta dễ dàng so sánh quá trình biến đổi trực tiếp trong pin nhiên liệu là có hiệu suất rất cao.

Nhóm nghiên cứu sử dụng hai chiếc kẹp để đo lượng điện mà con ốc sên sản xuất.

Cách đây hơn 30 năm, những dự án quan trọng nhất cho hình thành sự phát triển nguồn năng lượng này trong tương lai là pin nhiên liệu được sử dụng làm nguồn điện trong các thiết bị không gian nằm trong dự án Gemini, Apollo và Tàu con thoi của NASA. Và bắt đầu từ những năm 80, nó được sử dụng trong các nhà máy điện có công suất từ (20 kW đến 50 KW) và từ đó cho đến nay, đã có rất nhiều nhà máy điện sử dụng năng lượng này ở các nước phát triển như Mỹ, Canada, Nhật Bản và một số nước chấu Âu với công suất hàng trăm MW và tuổi thọ là hàng chục nghìn giờ làm việc. Ngoài ra một trong những sự thu hút nhất của một loại pin nhiên liệu có tên "pin nhiên liệu dạng màng trao đổi proton" đã được phát triển trong công nghiệp ô tô vận tải, là nguồn nguyên liệu trong xe hơi, nó đang được phát triển trong các công ty ô tô hàng đầu thế giới như General Motor, Ford (Mỹ), Daimler Benz (Đức), Renaul (Pháp), Toyota, Nissan, Honda ... (Nhật bản), Hyundai (Hàn Quốc).... và tiềm năng của nó trong các ngành công nghiệp phục vụ đời sống là rất to lớn.

Pin nhiên liệu sẽ có thể nắm giữ vai trò chủ đạo trong viễn cảnh nguồn năng lượng của thế giới trong tương lai. Những đặc điểm ưu việt của nó như hiệu suất cao, ổn định lớn, độ phát xạ thấp, không gây ồn, không gây ô nhiễm môi trường ..., sẽ bắt buộc pin nhiên liệu sử dụng trong các nhà máy điện trong tương lai. Có thể nói Hydro sẽ trở thành nguồn năng lượng của thế kỷ 21, mà như các nghiên cứu chỉ ra rằng, pin nhiên liệu có một ưu thế không thể nghi ngờ hơn tất cả các thiết bị biến đổi năng lượng khác.

Năng lượng mặt trời

Nguyên lý hoạt động của pin 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. Dòng năng lượng này sẽ tiếp tục phát ra cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng 5 tỷ năm nữa.

Năng lượng bức xạ điện từ của Mặt Trời tập trung tại vùng quang phổ nhìn thấy. Mỗi giây trôi qua, Mặt Trời giải phóng ra không gian xung quanh 3,827×1026 joule.

Năng lượng Mặt Trời là một nguồn năng lượng quan trọng điều khiển các quá trình khí tượng học và duy trì sự sống trên Trái Đất. Ngay ngoài khí quyển Trái Đất, cứ mỗi một mét vuông diện tích vuông góc với ánh nắng Mặt Trời, chúng ta thu được dòng năng lượng khoảng 1.400 joule trong một giây.

Việt Nam là một trong những quốc gia có nguồn năng lượng mặt trời khổng lồ. Mặc dù các hoạt động nghiên cứu đã được triển khai gần 30 năm, nhưng đến nay những sản phẩm sử dụng nguồn năng lượng này vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi…

Vị trí địa lý đã ưu ái cho Việt Nam một nguồn năng lượng tái tạo vô cùng lớn, đặc biệt là năng lượng mặt trời. Trải dài từ vĩ độ 23023’ Bắc đến 8027’ Bắc, Việt Nam nằm trong khu vực có cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao. Trong đó, nhiều nhất phải kể đến thành phố Hồ Chí Minh, tiếp đến là các vùng Tây Bắc (Lai Châu, Sơn La, Lào Cai) và vùng Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh)…

Tòa nhà năng lượng mặt trời

Nhật Bản, Mỹ và một số quốc gia Tây Âu là những nơi đi đầu trong việc sử dụng nguồn năng lượng mặt trời rất sớm (từ những năm 50 ở thế kỷ trước). Tính đến năm 2002, Nhật Bản đã sản xuất được khoảng 520.000 kW điện bằng pin mặt trời, với giá trung bình 800.000 Yên/kW, thấp hơn 10 lần so với cách đây trên một thập kỷ. Nếu một gia đình người Nhật 4 người tiêu thụ từ 3 đến 4 kW điện/mỗi giờ, thì họ cần phải có diện tích từ 30-40 m2 mái nhà để lắp pin. Nhật Bản phấn đấu đến năm 2010 sẽ sản xuất được hơn 8,2 triệu kW điện tử năng lượng mặt trời.

Một số ưu điểm của năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời có những ưu điểm như: Sạch, chi phí nhiên liệu và bảo dưỡng thấp, an toàn cho người sử dụng… Đồng thời, phát triển ngành công nghiệp sản xuất pin mặt trời sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ môi trường. Vì thế, đây được coi là nguồn năng lượng quý giá, có thể thay thế những dạng năng lượng cũ đang ngày càng cạn kiệt. Từ lâu, nhiều nơi trên thế giới đã sử dụng năng lượng mặt trời như một giải pháp thay thế những nguồn tài nguyên truyền thống. Tại Đan Mạch, năm 2000, hơn 30% hộ dân sử dụng tấm thu năng lượng mặt trời, có tác dụng làm nóng nước. Ở Brazil, những vùng xa xôi hiểm trở như Amazon, điện năng lượng mặt trời luôn chiếm vị trí hàng đầu. Ngay tại Đông Nam Á, điện mặt trời ở Philipines cũng đảm bảo nhu cầu sinh hoạt cho 400.000 dân.

Đối với cuộc sống của loài người, năng lượng Mặt Trời là một nguồn năng lượng tái tạo quý báu.

Có thể trực tiếp thu lấy năng lượng này thông qua hiệu ứng quang điện, chuyển năng lượng các photon của Mặt Trời thành điện năng, như trong pin Mặt Trời. Năng lượng của các photon cũng có thể được hấp thụ để làm nóng các vật thể, tức là chuyển thành nhiệt năng, sử dụng cho bình đun nước Mặt Trời, hoặc làm sôi nước trong các máy nhiệt điện của tháp Mặt Trời, hoặc vận động các hệ thống nhiệt như máy điều hòa Mặt Trời.

Một số nhược điểm của pin mặt trời

  • Các chi phí ban đầu là bất lợi chính của việc cài đặt một hệ thống năng lượng mặt trời, phần lớn là vì chi phí cao của các vật liệu bán dẫn được sử dụng trong việc xây dựng một.
  • Chi phí năng lượng mặt trời cũng là cao so với tiện ích-cung cấp điện không tái tạo. Như tình trạng thiếu năng lượng đang trở nên phổ biến hơn, năng lượng mặt trời ngày càng trở nên giá cạnh tranh.
  • Tấm năng lượng mặt trời đòi hỏi khá một vùng rộng lớn để cài đặt để đạt được một mức độ tốt hiệu quả.
  • Hiệu quả của hệ thống cũng phụ thuộc vào vị trí của mặt trời, mặc dù vấn đề này có thể được khắc phục với việc cài đặt các thành phần nhất định.
  • Việc sản xuất năng lượng mặt trời bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của các đám mây, gây ô nhiễm trong không khí.
  • Tương tự như vậy, không có năng lượng mặt trời sẽ được sản xuất vào ban đêm mặc dù một hệ thống pin dự phòng và / hoặc đo net sẽ giải quyết vấn đề này.

Năng lượng từ đại dương

Tuabin phát điện dưới lòng đại dương
Hệ thống Pelamis thu năng lượng từ sóng biển

Đại dương bao phủ hơn 70% bề mặt trái đất, do đó đại dương là chiếc gương thu gom năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới. Nhiệt lượng của mặt trời làm ấm mặt nước trên bề mặt nhiều hơn nước dưới biển sâu, và sự chênh lệch nhiệt độ này tạo ra năng lượng nhiệt. Chỉ cần một phần nhỏ của nhiệt bị giữ lại trong đại dương cũng có thể cung cấp năng lượng cho cả thế giới.

Năng lượng nhiệt của đại dương được sử dụng cho nhiều ứng dụng, bao gồm cả phát điện. Có ba loại hệ thống chuyển đổi điện gồm chu trình đóng, chu kỳ mở và hệ thống lai giữa 2 loại này. Hệ thống chu kỳ đóng sử dụng nước ấm từ bề mặt của đại dương để làm bay hơi một chất lỏng dẫn động có điểm sôi thấp, chẳng hạn như ammonia. Ammonia bay hơi và làm quay tuabin. Tuabin sau đó kích hoạt một máy phát điện để sản xuất điện. Hệ thống chu kỳ mở đun sôi nước biển bằng cách hoạt động ở áp suất thấp. Điều này tạo ra hơi nước đi qua một tuabin / máy phát điện. Còn loại hệ thống thứ ba thì kết hợp cả hai hệ thống nêu trên.

Cơ năng và nhiệt năng của đại dương là khác nhau. Mặc dù ánh nắng mặt trời ảnh hưởng đến tất cả các hoạt động đại dương, thủy triều được thúc đẩy chủ yếu bởi lực hấp dẫn của mặt trăng và sóng được điều khiển chủ yếu bởi những cơn gió. Kết quả là thủy triều và sóng là nguồn năng lượng không liên tục, trong khi nhiệt năng lượng đại dương là tương đối ổn định. Ngoài ra, không giống như nhiệt năng, việc sản xuất điện của cả hai loại năng lượng từ thủy triều và sóng thường liên quan đến thiết bị cơ khí.

Một cái đập thường được sử dụng để chuyển đổi năng lượng thủy triều thành điện năng bằng cách buộc nước chảy tua bin, kích hoạt máy phát điện. Đối với chuyển đổi năng lượng sóng, có ba hệ thống cơ bản: hệ thống kênh dẫn sóng vào các hồ chứa, hệ thống phao lái máy bơm thủy lực và hệ thống cột nước dao động sử dụng sóng để nén không khí bên trong một container. Năng lượng cơ học tạo ra từ các hệ thống này một cách trực tiếp sẽ kích hoạt một máy phát điện hoặc năng lượng này được chuyển đến một chất lỏng làm việc, nước, hoặc không khí, sau đó làm quay tuabin của máy phát điện.

Những nguồn năng lượng vô tận từ đại dương

Nguồn năng lượng từ sóng biển

Sóng biển – nguồn năng lượng vô tận từ đại dương

Sóng biển chứa đựng nguồn năng lượng rất lớn. Từ hơn 100 năm trước đây, con người đã dùng sóng biển để phát điện. Phương pháp tạo ra dòng điện từ sóng biển là dùng máy phát điện đặt nổi trên mặt biển như một cái bơm đặt nằm ngang, pít-tông nối liền với phao, tùy theo sóng biển lên xuống mà pít-tông cũng chuyển động lên xuống, biến động lực của sóng biển thành động lực của không khí bị nén. Không khí bị nén dưới áp suất cao phụt qua miệng phun của tuabin làm cho máy phát điện hoạt động. Khi đó, năng lượng của sóng biển đã chuyển thành điện năng. Phát điện bằng năng lượng sóng biển không tốn một chút năng lượng “khởi động” nào, lại không gây ô nhiễm môi trường, do đó nó là một nguồn năng lượng sạch, hy vọng sẽ giúp giải quyết nguy cơ thiếu năng lượng của toàn thế giới.

Nguồn năng lượng từ thủy triều

Mô hình một trung tâm điện thủy triều

Năng lượng thủy triều của toàn thế giới theo các nhà khoa học ước chừng khoảng 3 tỷ kw. Nguyên lý phát điện thủy triều tương tự như nguyên lý phát điện thủy lực, tức là lợi dụng sự chênh lệch mức nước triều lên xuống để làm quay động cơ và máy phát điện. Ở những vùng có biên độ triều tương đối lớn, người ta xây đê ngăn nước có nhiều cửa tạo thành một hồ chứa nước và trong đê lắp tổ máy phát điện bánh xe nước. Khi nước triều lên cao bên ngoài một cửa nào đó thì cửa đó mở ra, nước biển chảy vào hồ chứa, dòng nước vào làm quay bánh xe thủy động, kéo theo làm quay máy phát điện để phát điện. Khi nước triều rút xuống thì cửa nói trên đóng lại và cánh cửa khác mở ra, nước từ hồ chứa chảy ra biển và dòng nước lại làm quay máy tải động. Cứ như thế, trạm điện thủy triều không ngừng phát điện.

Nguồn năng lượng từ dòng chảy

Các dòng chảy lớn trên biển thường chảy theo một hướng tương đối ổn định và có lưu lượng lớn, do đó ẩn chứa một nguồn năng lượng rất lớn. Theo tính toán của các nhà khoa học, tổng năng lượng tiềm năng của dòng chảy biển và đại dương lên đến 5 tỷ kw. Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều phương án thiết kế phát điện dòng chảy chuyên dụng, như phương án tập trung dòng chảy dưới dạng “dù”, dạng liên kết dòng chảy, dạng máy chân vịt, dạng vòng cung, dạng cô-ri-ô-lít…Dạng “dù” đó là: dùng nhiều dù nối với nhau và mắc vào một bánh xe được gắn cố định vào đuôi tàu neo trên biển. Dòng chảy mạnh sẽ dẫn động cho dù xòe ra giống như gió mạnh kéo căng dù. Dây nối các dù lại làm bánh xe gắn ở tàu chuyển động và chuyển động không ngừng. Thông qua hệ thống bánh xe răng cưa sẽ làm tăng tốc chuyển động nhiều cấp để gia tăng tốc độ quay, và cuối cùng làm máy phát điện để sinh ra điện. Còn dạng cô-ri-ô-lit là dùng bánh xe nước phát điện cỡ lớn. Các máy phát điện loại này được buộc chặt bằng các sợi dây cố định dưới đáy biển, do vậy chúng nổi bồng bềnh trong biển và dòng điện sẽ dẫn qua cáp điện để đưa lên bờ.

Nguồn năng lượng từ sự chênh lệch độ mặn

Ở những khu vực có sự chênh lệch độ mặn lớn, đặc biệt như vùng cửa sông đổ ra biển, thì từ sự chênh lệch độ mặn này có thể tạo ra một nguồn năng lượng mới mà hiện nay con người chưa khai thác.

Hệ thống phát điện TidalStream, với chiếc phao hình ống gắn 4 turbine phát điện. Phao chạy xung quanh một cái đế cố định dưới đáy biển để lựa chỗ có dòng chảy mạnh nhất.

Để khai thác nguồn năng lượng này, các nhà khoa học đưa ra phương án, bao gồm một cấu trúc hệ thống phát điện trong đó có một tháp thủy áp, phía trên hở, phía dưới kín. Phía bên của tháp là bể chứa nước ngọt, phía đối diện là bể chứa nước mặn, ngăn cách giữa chúng là màng thẩm thấu được chế tạo đặc biệt. Do nồng độ muối trong nước ngọt và nước biển khác nhau, tạo ra một áp lực thẩm thấu khá lớn và nước ngọt không ngừng thấm qua màng thẩm thấu sang phía bể chứa nước mặn vốn đã đầy nước biển, khiến cho cột nước trong tháp thủy áp dâng cao. Cột nước dâng cao đến một mức nào đó sẽ theo đường ống chảy ra ngoài và đổ xuống làm bánh xe nước quay và tạo ra nguồn điện.

Nguồn năng lượng từ sự chênh lệch nhiệt độ nước biển

Nhiệt độ lớp bề mặt và lớp sâu ở biển nhiệt đới và cận nhiệt đới chênh lệch nhau có thể tới 250C. Đây là nguồn năng lượng cực kỳ to lớn mà con người muốn khai thác sử dụng. Theo các nhà khoa học thi tiềm năng của loại năng lượng này có thể khai thác ước tính đến 50 tỷ kw.

Nguyên lý biến chênh lệch nhiệt độ nước đại dương thành điện đó là: sử dụng các chất có điểm sôi thấp làm môi giới như CH3, He… trong máy làm bốc hơi. Do tác dụng của nước biển nóng trên 250C, các chất môi giới này ở trạng thái lỏng sẽ bốc hơi, tạo ra áp lực lớn dưới dạng khí và đi qua đường ống, làm quay máy phát điện. Khí đó tiếp tục đi qua bộ phận ống khí, chất môi giới áp thấp đi vào máy lạnh ngưng kết. Ở trong máy lạnh ngưng kết chứa nước biển dưới sâu có nhiệt độ 50C, khiến cho chất khí môi giới này lạnh đi và qua máy nén, nó trở thành trạng thái lỏng, rồi chất lỏng này trở lại máy bốc hơi và sự tuần hoàn cứ diễn ra liên tục như vậy. Nước biển 50C trong máy lạnh ngưng kết do chất thể khí giảm nhiệt, làm cho nó thu nhiệt, kéo theo làm tăng nhiệt độ thải vào tầng nước biển lên đến 70C. Trong khi đó, nước biển 250C trong máy làm bốc hơi sẽ bị giảm nhiệt độ do cung cấp nhiệt cho bốc hơi. Thông qua chất môi giới không ngừng đi qua vòng tuần hoàn đó và làm cho máy phát điện hoạt động.

Như vậy, có thể nói nguồn năng lượng từ biển là rất lớn và nguồn năng lượng này sẽ không là ảnh hưởng đến môi trường. So với các nguồn năng lượng khác như điện hạt nhân, thủy điện… thì năng lượng biển có mức đầu tư ít hơn, tính an toàn cao, không cần một bộ máy điều hành lớn và phức tạp.

Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đã sử dụng nguồn năng lượng từ biển. Năm 1966, tại Pháp đã xây dựng một nhà máy điện thủy triều đầu tiên trên thế giới có quy mô công nghiệp với công suất 240 MW, đây là một trong những nhà máy điện thủy triều lớn nhất trên thế giới. Tại Canada đã vận hành một nhà máy 20 MW từ năm 1984, sản xuất 30 triệu kW điện hàng năm. Trung Quốc cũng là một nước rất quan tâm đến nguồn năng lượng sạch, hiện nay Trung Quốc có 07 nhà máy điện thủy triều đang vận hành với tổng công suất 11 MW. Gần đây, Hàn Quốc rất chú trọng khai thác sử dụng năng lượng thủy triều. Một nhà máy điện thủy triều Shiwa có công suất 254 MW được hoàn thành năm 2010; còn tại thành phố Incheon, từ năm 2007 đã xây dựng một nhà máy có công suất 812 MW lớn nhất thế giới, với 32 tổ máy và sẽ đưa vào vận hành năm 2015.

Việt Nam được đánh giá là quốc gia có nhiều tiềm năng để phát triển các nguồn năng lượng từ biển. Với sự gia tăng phát triển kinh tế của Việt Nam khoảng 7% năm và lượng điện tiêu thụ gia tăng khoảng 20% năm, trong khi đó giá dầu, than, khí đốt tăng cao và chủ yếu sẽ phải nhập khẩu nên sẽ gây khó khăn cho an ninh năng lượng quốc gia. Việc bổ sung, đa dạng hóa nguồn năng lượng từ biển là cần thiết phục vụ phát triển bền vững. Chiến lược biển Việt Nam đến năm 2020 đã coi biển có vị trí quan trọng trong phát triển kinh tế. Hội đồng Khoa học ngành biển và Công nghệ biển nước ta đang triển khai xây dựng dự án điều tra cơ bản đánh giá nguồn năng lượng biển. Nước ta có bờ biển dài với hàng ngàn đảo lớn nhỏ nên có thể nói nguồn năng lượng từ sóng biển rất lớn, đặc biệt ở miền Trung và các hải đảo. Theo PGS.TSKH Nguyễn Tác An, nguyên viện trưởng viện Hải dương học Nha Trang: “nếu sóng có độ cao 1m, trên độ dài khoảng 1,8km bờ biển, thì có thể tạo ra một nguồn năng lượng bằng 35.000 mã lực; khi sóng cao 3m thì có thể tạo ra áp lực khoảng 29 tấn/m2 mặt biển”. Các chuyên gia đã tính toán, với điều kiện sóng, gió, địa lý như ở Việt Nam thì năng lượng tạo ra từ sóng biển được xếp vào loại lớn trên thế giới. Vừa qua, một số đảo ở quần đảo Trường Sa đã sử dụng nguồn năng lượng gió để phát điện và theo PGS TSKH Nguyễn Tác An thì: “Trước mắt các đảo Trường Sa (Khánh Hoà), Phú Quý (Bình Thuận), Cù Lao Chàm (Quảng Nam), Cồn Cỏ (Quảng Trị), Hòn Mê (Thanh Hoá)... sẽ nghiên cứu để có thể nhập khẩu các thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng thành điện năng cỡ nhỏ để dùng cho nhu cầu trên đảo. Các giàn khoan trên biển cũng có thể sử dụng thiết bị trên để phát điện thay cho máy nổ và nếu có hiệu quả sẽ tiến hành triển khai trên diện rộng”.

Năng lượng gió

Năng lượng gió là động năng của không khí di chuyển trong bầu khí quyển Trái Đất. Năng lượng gió là một hình thức gián tiếp của năng lượng mặt trời. Sử dụng năng lượng gió là một trong các cách lấy năng lượng xa xưa nhất từ môi trường tự nhiên và đã được biết đến từ thời kỳ Cổ đại.

Nang luong gio 2.jpg

Sự hình thành năng lượng gió

Bức xạ Mặt Trời chiếu xuống bề mặt Trái Đất không đồng đều làm cho bầu khí quyển, nước và không khí nóng không đều nhau. Một nửa bề mặt của Trái Đất, mặt ban đêm, bị che khuất không nhận được bức xạ của Mặt Trời và thêm vào đó là bức xạ Mặt Trời ở các vùng gần xích đạo nhiều hơn là ở các cực, do đó có sự khác nhau về nhiệt độ và vì thế là khác nhau về áp suất mà không khí giữa xích đạo và 2 cực cũng như không khí giữa mặt ban ngày và mặt ban đêm của Trái Đất di động tạo thành gió. Trái Đất xoay tròn cũng góp phần vào việc làm xoáy không khí và vì trục quay của Trái Đất nghiêng đi (so với mặt phẳng do quỹ đạo Trái Đất tạo thành khi quay quanh Mặt Trời) nên cũng tạo thành các dòng không khí theo mùa. Bản đồ vận tốc gió theo mùa

Do bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng Coriolis được tạo thành từ sự quay quanh trục của Trái Đất nên không khí đi từ vùng áp cao đến vùng áp thấp không chuyển động thắng mà tạo thành các cơn gió xoáy có chiều xoáy khác nhau giữa Bắc bán cầu và Nam bán cầu. Nếu nhìn từ vũ trụ thì trên Bắc bán cầu không khí di chuyển vào một vùng áp thấp ngược với chiều kim đồng hồ và ra khỏi một vùng áp cao theo chiều kim đồng hồ. Trên Nam bán cầu thì chiều hướng ngược lại.

Ngoài các yếu tố có tính toàn cầu trên gió cũng bị ảnh hưởng bởi địa hình tại từng địa phương. Do nước và đất có nhiệt dung khác nhau nên ban ngày đất nóng lên nhanh hơn nước, tạo nên khác biệt về áp suất và vì thế có gió thổi từ biển hay hồ vào đất liền. Vào ban đêm đất liền nguội đi nhanh hơn nước và hiệu ứng này xảy ra theo chiều ngược lại.

Dầu thực vật phế thải dùng để chạy xe

Dầu thực vật khi thải bỏ, nếu không được tận dụng sẽ gây lãng phí lớn và gây ô nhiễm môi trường. Để khắc phục tình trạng này, tại Nhật có một công ty tên là Someya Shoten Group ở quận Sumida Tokyo đã tái chế các loại dầu này dùng làm xà phòng, phân bón và dầu VDF (nhiên liệu diezel thực vật). VDF không có các chất thải ôxít lưu huỳnh, còn lượng khỏi đen thải ra chỉ bằng 1/3 so với các loại dầu truyền thống.

Năng lượng từ tuyết

Hiệp hội nghiên cứu năng lượng thiên nhiên ở Bihai của Nhật đã thành công trong việc ứng dụng tuyết để làm lạnh các kho hàng và điều hòa không khí ở những tòa nhà khi thời tiết nóng bức. Theo dự án này, tuyết được chứa trong các nhà kho để giữ nhiệt độ kho từ 0oC đến 4oC. Đây là mức nhiệt độ lý tưởng dùng để bảo quản nông sản vì vậy mà giảm được chi phí sản xuất và giảm giá thành sản phẩm.

Năng lượng từ sự lên men sinh học

Nguồn năng lượng này được tạo bởi sự lên men sinh học các đồ phế thải sinh hoạt. Theo đó, người ta sẽ phân loại và đưa chúng vào những bể chứa để cho lên men nhằm tạo ra khí sinh học (biogas).

Khí sinh học là một hỗn hợp khí, trong đó thành phần chủ yếu là khí Methane (CH4), được sản sinh ra từ sự phân huỷ những chất hữu cơ dưới tác động của vi khuẩn trong môi trường yếm khí. Sau khi quá trình phân hủy hoàn tất, phần còn lại của các chất hữu cơ được sử dụng để làm phân bón.

Nguyên liệu dùng để sản xuất khí sinh học được chia làm 2 loại:

 Nguyên liệu có nguồn gốc từ động vật: thuộc loại này, phân người và phân gia súc, gia cầm là phổ biến. Vì đã được xử lý trong bộ máy tiêu hoá nên phân dễ phân huỷ và nhanh chóng cho khí sinh học. Tuy vậy, thời gian phân huỷ phân không dài (2 – 3 tháng) và tổng lượng khí thu được từ 1kg phân là không lớn. Phân trâu, bò, lợn phân huỷ nhanh hơn. Phân người và phân gà vịt phân huỷ chậm hơn nhưng cho năng suất cao hơn;  Nguyên liệu có nguồn gốc thực vật: Các nguyên liệu thực vật gồm phụ phẩm cây trồng như rơm rạ, thân lá ngô, khoai, đậu…và loại cây xanh hoang dại như: bèo, các cây cỏ sống ở dưới nước.

Năng lượng từ 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.

Khí Mêtan hydrate

Khí Mêtan hydrate được coi là nguồn năng lượng tiềm ẩn nằm sâu dưới lòng đất, có màu trắng dạng 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.

Tham khảo