Hydro: Nhiên liệu trong mơ của những nhà bảo vệ môi trường hiện nay pdf

Hydro: Nhiên liệu trong
mơ của những nhà bảo vệ
môi trường hiện nay







GS Trần Mạnh Trí, Trung tâm
Công nghệ Hóa học và Môi trường
(ECHEMTECH) nhận định, thế kỷ
21 là thế kỷ mở đầu của thời đại
kinh tế dựa vào hyđrô nhờ năng
lượng mặt trời. Theo GS Trần
Mạnh Trí, Hyđrô là nguồn nhiên
liệu an toàn tuyệt đối cho con
người, là mặt ưu thế tuyệt đối so
với nguồn năng lượng hạt nhân.
Nguồn nguyên liệu để sản xuất
hyđrô là nước, nguồn năng lượng
để sản xuất hyđrô là bức xạ
của ánh nắng mặt trời. Như vậy, để
sản xuất hyđrô, chỉ cần
có nước vàánh nắng mặt trời .
Quá trình hóa học xảy ra thật đơn
giản: một phân tử nước (H
2

O) có
thể phân rã thành một phân tử
hyđrô (H
2
) và 0,5 phân tử ôxy (O
2
)
với điều kiện phải cung cấp năng
lượng, đó chính là năng lượng bức
xạ của ánh nắng mặt trời. Nước có
vô tận và khắp nơi trên hành tinh,
ánh nắng mặt trời được thiên nhiên
ban cho hào phóng và vĩnh hằng,
mỗi ngày cung cấp cho trái đất một
năng lượng khoảng 3×1024 J, tức
khoảng 104 lần năng lượng toàn
thế giới tiêu thụ hàng năm hiện
nay. Vì vậy, hyđrô là nguồn nhiên
liệu vô tận, sử dụng từ thế kỷ này
qua thế kỷ khác mà không sợ cạn
kiệt, không thể có khủng hoảng
năng lượng và không một quốc gia
nào độc quyền sở hữu hoặc tranh
giành nguồn năng lượng hyđrô như
đã từng xảy ra với năng lượng hóa
thạch.
Hyđrô được sử dụng như một nhiên
liệu khí trong các động cơ đốt
trong, tạo ra các phương tiện giao
thông, vận tải “hoàn toàn không có

khí xả” (Zero Emission Vehicle –
ZEV). Hiện nay đã xuất hiện trong
nhiều cuộc triển lãm quốc tế về xe
ô tô nhiều mẫu xe ZEV chạy bằng
nhiên liệu hyđrô hoặc xe ghép giữa
động cơ đốt trong chạy bằng hyđrô
và động cơ điện được cung cấp
điện từ các pin tái nạp điện, được
gọi xe ghép lai (hybrid car).
Hyđrô còn được sử dụng để sản
xuất điện, thực hiện trong các pin
nhiên liệu . Pin nhiên liệu hoạt
động theo nguyên lý ngược với quá
trình sản xuất hyđrô, nghĩa là nếu
với nguyên liệu là nước, khi được
cung cấp một năng lượng cần thiết
sẽ xảy ra quá trình tạo ra hyđrô và
ôxy, thì ngược lại, nếu cho hyđrô
và ôxy kết hợp lại trong điều kiện
nhất định sẽ thu được nước và một
năng lượng tương ứng, đó là điện
năng. Pin nhiên liệu là một hệ mở,
khi hyđrô và ôxy được cấp vào
liên tục thì nước và điện sẽ sinh ra
liên tục với cường độ không đổi,
kéo dài bao lâu cũng được tuỳ theo
sự cung cấp hyđrô và ôxy vào hệ.
Điều này đã làm cho pin nhiên liệu
đóng vai trò như một nhà máy sản
xuất điện thực thụ với nguyên liệu

đầu vào là hyđrô và ôxy không khí,
chất thải ra chỉ là nước.
Sản xuất điện bằng pin nhiên liệu
hyđrô sẽ không cần máy phát điện,
không cần những tuốc bin đồ sộ,
không có cả những cơ cấu chuyển
động, không dầu nhớt bôi trơn,
không có tiếng ồn, không khói xả .
Điện từ các pin nhiên liệu hyđrô có
thể sản xuất mọi nơi, mọi công suất
từ vài watt cho đến hàng trăm
kilowatt hoặc hàng trăm megawatt
cho mọi nhu cầu. Vì vậy, rất thích
hợp để xây dựng các trạm phát điện
cho các vùng sâu, vùng xa, hoặc
trạm điện độc lập tự cung cấp cho
các thành phố, các cao ốc mà
không cần đến nguồn điện lưới từ
trung tâm cung cấp phân phối điện
quốc gia. Người tiêu thụ cũng có
thể là người tự sản xuất được điện
mà không cần những nhà máy điện
đồ sộ, công suất lớn như các nhà
máy điện chạy bằng nhiên liệu hóa
thạch. Sản xuất điện bằng pin nhiên
liệu hyđrô đã phá thế độc quyền
cũng như phá chế độ tập trung
trong việc sản xuất và phân phối
điện do nền kinh tế hóa thạch đã
tạo ra.

Điện bằng pin nhiên liệu hyđrô
được sử dụng cung cấp trực tiếp
cho động cơ điện của mọi phương
tiện giao thông vận tải, từ xe con,
xe ca, xe bus, xe tải đến máy bay,
tàu hỏa, tàu thủy, tạo ra một thế hệ
phương tiện giao thông hoàn toàn
không có khí xả. Rất nhiều mẫu xe
chạy bằng pin nhiên liệu hyđrô đã
ra đời từ năm 1990 đến nay được
trưng bày giới thiệu trong các hội
chợ quốc tế và đang được hoàn
thiện về tính năng và giá cả để có
thể thương mại hóa ngay từ năm
2008 như công bố của các nhiều
hãng như Honda, Toyota,
Mercedes-Benz, Ford, General
Motor, Daimler Chrysler, …
Sự xuất hiện nền kinh tế hyđrô
trong đời sống loài người buộc phải
có sự thay đổi tận gốc những hạ
tầng cơ sở của nền kinh tế hóa
thạch và các hoạt động của con
người. Phương thức sản xuất nguồn
năng lượng mới không còn là tìm
kiếm, thăm dò, khai thác như tài
nguyên hóa thạch vì ở đâu có nước
và ánh nắng mặt trời, ở đó đều có
thể sản xuất ra hyđrô để tạo ra
nguồn năng lượng cho mọi nhu

cầu.
Phương thức tồn chứa, vận chuyển,
cung ứng hyđrô cho các nhu cầu
tiêu thụ, nghĩa là hạ tầng cơ sở đã
tồn tại hàng thế kỷ của nền kinh tế
hoá thạch sẽ không còn thích hợp,
buộc phải cấu trúc xây dựng mới,
phá bỏ hạ tầng cơ sở cũ. Các
phương tiện giao thông, vận tải
phải được thay thế bằng động cơ
chế tạo theo nguyên lý mới phù
hợp nguồn năng lượng hyđrô, tất
nhiên sẽ khác hẳn các động cơ
xăng, dầu. Các tiêu chuẩn kỹ thuật,
các quy định an toàn, luật lệ pháp
lý khi sử dụng nguồn năng lượng
mới sẽ phải xây dựng lại; việc giáo
dục, đào tạo, nghiên cứu khoa học
phục vụ cho nền kinh tế hyđrô hoàn
thiện và phát triển sẽ phải có những
nội dung mới, cơ sở vật chất mới,
hoàn toàn khác so với nền kinh tế
hóa thạch hiện nay.
Những vấn đề về môi trường ô
nhiễm do sử dụng năng lượng
hyđrô gây ra sẽ không còn là đề tài
nghiên cứu tiêu hao tiền của và sức
lao động của các nhà khoa học,
không còn là đầu đề của các hội
nghị quốc tế triền miên về biến đổi

khí hậu toàn cầu như khi sử dụng
năng lượng hóa thạch.
Đây thực sự là một cuộc cách
mạng sâu sắc trong tiến trình
phát triển của xã hội loài người
và được đánh giá có ý nghĩa như
cuộc cách mạng công nghiệp
trước đây, khi phát minh ra đầu
máy hơi nước với việc sử dụng
nhiên liệu than đá.