Năng Lượng Tái Tạo Là Gì? Ưu-Nhược Điểm Và Các Ứng Dụng Hiện Nay

Năng lượng tái tạo là gì?

Năng lượng tái tạo (renewable energy) hay còn được gọi theo cách khác là năng lượng sạch, là loại năng lượng sinh ra từ các nguồn thiên nhiên hay các quy trình tự nhiên được hình thành liên tục mà theo góc nhìn của con người là vô hạn. Ví dụ như ánh sáng mặt trời, nước, gió, thủy triều. mưa.

Ưu-nhược điểm năng lượng tái tạo

Ưu điểm

Năng lượng tái tạo có nhiều ưu điểm, chẳng hạn như:

• Nguồn năng lượng có chất lượng sạch, ít chất gây ô nhiễm nên thân thiện với môi trường.

• Có khả năng hồi phục nên không bị cạn.

• Có ích và tính ứng dụng cao như tối ưu chi phí sử dụng điện cho các hộ gia đình, nhà máy, doanh nghiệp, …

Nhược điểm

Tuy nhiên, năng lượng tái tạo cũng tồn tại nhiều nhược điểm như:

• Đầu tư ban đầu tốn kém do chi phí dành cho xây dựng hệ thống các trang thiết bị cao cấp và hiện đại.

• Có tính ổn định không cao do bắt nguồn từ thiên nhiên và chịu tác động từ các tác nhân làm ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động.

Các dạng năng lượng tái tạo

Năng lượng tái tạo được phân chia thành nhiều loại và đa phần là các năng lượng có khả năng tái tạo.

Năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời có thể được khai thác bằng nhiều cách nhờ việc ứng dụng các công nghệ hiện đại: sưởi ấm, quang điện, kiến trúc năng lượng mặt trời, năng lượng mặt trời tập trung, …

Hiện nay, con người tận dụng nguồn năng lượng mặt trời theo nhiều cách như đun nóng nước, tạo ra điện cho các thiết bị điện,... đáp ứng các nhu cầu khác nhau trong sinh hoạt.

Năng lượng gió

Ngày nay, các tuabin gió được xây dựng rất cao với quy mô lớn cho công suất hoạt động từ khoảng 600kW cho đến 9mW. Đây là thiết bị có khả năng tạo ra nguồn năng lượng tương đối lớn nhờ vào sức thổi của gió. Tốc độ gió tăng cũng giúp sản lượng điện tăng lên giúp tuabin đạt công suất tối đa.

Địa điểm lý tưởng để đặt các trang trại điện gió là những nơi có gió thổi mạnh và liên tục. Số giờ đầy tải của tuabin thường thay đổi từ 16% đến 57% hàng năm và cao hơn ở ngoài khơi.

Thủy điện

Đây là nguồn năng lượng được đánh giá là sạch hoàn toàn và được đưa vào sử dụng ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Thủy điện vận hành nhờ vào sức nước từ các dòng nước có tốc độ chảy nhanh để thiết lập tuabin máy phát điện.

Hiện tại, đa phần các quốc gia đều có các công trình nhà máy thủy điện và đập thủy điện, Tuy nhiên, thủy điện và các con đập lại làm chậm dòng chảy tự nhiên và làm thay đổi hướng của dòng chảy nên những hệ thống thủy điện nói trên không được xem là năng lượng tái tạo.

Ngoài ra, thủy điện và đập thủy điện cũng làm ảnh hưởng đến con người và quần thể sinh vật đang sinh sống tại khu vực đó. Các nhà máy thủy điện quy mô nhỏ sẽ được kiểm soát cẩn thận hơn để không gây ra tác động đến môi trường.

Năng lượng sinh học

Năng lượng sinh học (hay còn gọi là năng lượng sinh khối) là nguồn năng lượng bắt nguồn từ động vật và cây trồng. Nguồn năng lượng này có thể sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp dựa vào sự đốt cháy để sinh nhiệt.

Tuy nhiên, năng lượng sinh học đang dần dần không còn được coi là nguồn năng lượng sạch hoàn toàn do gần đây, theo nghiên cứu của các nhà khoa học thì việc đốt sinh khối có nguồn gốc thực vật sẽ sinh ra lượng CO₂ lớn. Điều này sẽ gây tác động tiêu cực đến môi trường sống.

Nhiên liệu hydrogen và pin nhiên liệu hydro

Hydrogen được sử dụng trong pin nhiên liệu hydro hỗ trợ đóng góp năng lượng cho các động cơ điện tương tự như pin lưu trữ điện. Nguồn năng lượng này đang được ứng dụng trong các dòng xe chạy bằng hơi nước.

Việc sử dụng nhiên liệu đốt hydrogen cũng góp phần làm giảm ô nhiễm trong các thành phố. Trong tương lai, nguồn nhiên liệu tái tạo này được trông đợi là giải pháp hữu hiệu giúp giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường.

Năng lượng địa nhiệt

Nguồn năng lượng này của Trái Đất được tạo ra từ sự hình thành từ thuở sơ khai của hành tinh và sự phân rã phóng xạ của khoáng chất.

Những khu vực có độ dốc nhiệt đủ cao sẽ có thể khai thác được và sinh ra điện. Tuy nhiên, công nghệ khai thác nguồn năng lượng này vẫn còn bị hạn chế một vài nơi. Hơn nữa, tiện ích của năng lượng địa nhiệt cũng bị giới hạn do vấn đề về mặt kỹ thuật.

Năng lượng thủy triều

Thủy triều là một trong các dạng năng lượng được coi là sạch hoàn toàn và được ứng dụng để tạo ra điện nhờ vào quá trình chuyển đổi năng lượng. Năng lượng thủy triều chỉ có thể tạo ra ở những khu vực có vận tốc dòng chảy lớn hoặc thủy triều đủ cao.

Nguồn năng lượng tái tạo vẫn còn tồn tại một vài nhược điểm nên chưa được thực sự được ứng dụng rộng rãi. Do đó, các nhà khoa học đang nghiên cứu các giải pháp đổi mặt với cuộc khủng hoảng năng lượng có khả năng diễn ra trong thời gian tới.

Thực trạng năng lượng tái tạo tại Việt Nam

Năng lượng tái tạo là nguồn năng lượng không gây ô nhiễm môi trường, giúp hạn chế hiệu ứng nhà kính. Vì vậy, theo Bộ Công thương, xét đến năm 2030 sẽ đặt mục tiêu và định hướng phát triển năng lượng sạch hoàn toàn.

Cho đến nay, nước ta đã thực hiện thành công nhiều dự án năng lượng mặt trời tại một số tỉnh phía Trung và phía Nam.

Mặt khác, Việt Nam cũng sở hữu nhiều tiềm năng phát triển nguồn năng lượng gió khi có đường bờ biển dài tới 3,200km cùng tốc độ gió hàng năm ở Biển Đông là 6m/s. Tuy nhiên, việc phát triển nguồn năng lượng gió đang tiến triển khá chậm do một số khó khăn về mặt pháp lý, kỹ thuật, vấn đề chi phí, …

Ứng dụng năng lượng tái tạo hiện nay

• Sử dụng năng lượng mặt trời để đun nóng nước

Hiện nay, sử dụng nguồn năng lượng mặt trời trong tự nhiên để tạo ra nguồn nước nóng trong sinh hoạt đã rất phổ biến. Sản phẩm được ứng dụng và được nhắc đến nhiều nhất là máy nước nóng năng lượng mặt trời.

Với 2 bộ phận chính là bình bảo ôn và ống thủy tinh hấp thụ nhiệt mặt trời. Với những ống thủy tinh sẽ bức xạ mặt trời khi ánh sáng mặt trời chiếu vào. Tiếp sau đó, chuyển hóa nhiệt năng để giúp nước nóng lên.

Thái dương năng được thiết kế theo nguyên lý tỷ trọng nước nhỏ hơn nước lạnh tạo nên vòng tuần hoàn. Vòng tuần hoàn này sẽ liên tục được chuyển động để làm nóng nước cho đến lúc cân bằng nhiệt độ nước. Một sự đặc biệt của máy nước nóng năng lượng mặt trời này là có bình trữ nước nóng, như vậy khi không có ánh sáng mặt trời vẫn sử dụng được.

Tuy nhiên, khi lắp đặt bạn cần quan tâm đến vị trí đặt máy, phải đặt đúng hướng mặt trời chiếu nhiều nhất. Thêm một lưu ý nữa là cần có nguồn cấp nước ổn định để đảm bảo lúc nào cũng có nước để làm nóng và tránh trường hợp máy nhanh hỏng.

• Vinfast sản xuất oto điện nhờ tận dụng năng lượng tái tạo

Ôtô là ngành tiên phong trong việc tận dụng nguồn năng lượng sạch hoàn toàn ở Việt Nam trước tình trạng ô nhiễm không khí ngày càng phổ biến hiện nay.

Vinfast chính là doanh nghiệp đi đầu trong lĩnh vực sản xuất ôtô điện trên nền tảng của năng lượng sạch. Trong số đó, Vinfast VF e34 mang những đặc điểm nổi trội của điện khí hóa ôtô giúp hạn chế phát thải ra môi trường, góp phần làm giảm ô nhiễm hiệu quả ứng dụng pin lithium-ion cùng khả năng lọc khí vượt trội.

Đồng thời, với mục tiêu cung cấp một nguồn năng lượng đảm bảo chất lượng của xe ôtô điện, cải thiện khả năng tái tạo và tích trữ năng lượng hiệu quả trên xe, Vinfast đang cho triển khai hệ thống trạm sạc trên khắp 63 tỉnh thành. Khách hàng khi thuê pin cũng sẽ tiết kiệm được một phần chi phí vận hành và có thể chủ động hơn trong việc bổ sung năng lượng, trao đổi pin, sạc khi sở hữu xe.

Vinfast đang từng bước hiện thực hóa tầm nhìn, tiến tới việc trở thành hãng xe điện thông minh, giúp giảm thiểu phát khí thải, đóng góp vào xây dựng ngành năng lực tái tạo nói chung.