tiểu luận năng lượng biển, thủy điện, địa nhiệt

I. Năng lượng từ nước lục địa
*. Đặc điểm
Nước là tài nguyên quan trọng nhất của con người và sinh vật. Nước tham gia vào tất
cả các chu trình sống của từ cấu tạo cơ thể đến các quá trình trao đổi chất giữa cơ thể sống và
môi trường bên ngoài. Không những thế nước còn là chất mang năng lượng, chất mang vật
liệu và điều hoà khí hậu. Có thể nói sự sống phụ thuộc hoàn toàn vào nước.
Nước phân bố ở khắp nơi trên Trái Đất. Nhiều nhất là nước đại dương (khoảng 97%),
nước ngọt giữ vị trí vô còng quan trọng trên đất liền nhưng chỉ chiếm phần rất nhỏ. Nước
mang năng lượng, một đặc trưng quan trọng rất có ích cho con người. Có lẽ năng lượng lớn
nhất mà nước có thể mang lại tồn tại ở trong dòng chảy. Các sông, suối là những khu vực
mang lại nhiều lợi ích năng lượng cho con người.
Thế năng của nước mưa có thể được dự trữ tại các đập nước và chạy máy phát điện
của các công trình thuỷ điện. Một dạng tận dụng năng lượng dòng chảy sông suối có trước khi
thủy điện ra đời là cối xay nước.
Việc sử dụng năng lượng các dòng sông nhỏ đã phát triển rộng rãi ở Nga vào thế kỷ
XIX và nửa đầu thế kỷ XX. Theo các đánh giá hiện nay, ở thế kỷ XIX đã có tới 65.000 cối
xay nước hoạt động ở Nga, còn số lượng trạm thuỷ điện nhỏ ở Liên Xô sau thế chiến thứ hai
ước tính tới 6.500 đơn vị.
1.1. Thuỷ điện nhỏ
Từ lâu, thuỷ điện nhỏ đã được sử dụng nhằm giải quyết nhu cầu năng lượng ở quy mô
gia đình và cộng đồng nhỏ, chủ yếu là vùng trung du miền núi. Thuỷ điện nhỏ có sức cạnh
tranh so với các nguồn năng lượng khác do điện từ đó có giá thành cạnh tranh, trung bình
khoảng 4 cent (600 đồng)/KWh. Ước tính Việt Nam có khoảng 480 trạm thuỷ điện nhỏ với
tổng công suất lắp đặt là 300MW, phục vụ hơn 1 triệu người tại 20 tỉnh. Trong số 113 trạm
thuỷ điện nhỏ, công suất từ 100KW-10MW, chỉ còn 44 trạm đang hoạt động. Con số 300MW
quả là quá nhỏ bé so với tiềm năng của thuỷ điện nhỏ ở Việt Nam là 2.000MW, tương đương
với công suất của nhà máy thuỷ điện Hoà Bình.
Thuận lợi
So với một số nguồn năng lượng khác, chi phí cho thuỷ điện nhỏ không cao, nhưng lại
đáp ứng được nhu cầu sử dụng điện gia đình của bà con vùng cao. Dùng thuỷ điện nhỏ vừa

thuận tiện, vừa không gây ô nhiễm môi trường, người dân cũng đã quen với cách sử dụng này.
Địa hình của nước ta rất thuận lợi cho việc phát triển thuỷ điện nhỏ. Theo ước tính của
Viện Năng lượng, hệ thống sông ngòi Việt Nam có tiềm năng trên lý thuyết khoảng 300 tỉ
kW/h. Trong khi đó, tiềm năng kinh tế kỹ thuật có thể khai thác được ước tính vào khoảng 80
tỷ kW/h, hiện mới chỉ được khai thác khoảng 15%, mà hầu hết là ở các nhà máy thuỷ điện lớn
như: Hoà Bình, Thác Bà… Còn về thuỷ điện nhỏ, thì mới có gần 500 trạm, với công suất 100
- 10.000kW/trạm; loại thuỷ điện nhỏ có công suất 5 -100kW/trạm có khoảng 2.500 địa
điểm… (Nguồn: www.hiendaihoa.com.)
Từ lâu, Trung Quốc là nước đã phát triển mạnh nhất chương trình thuỷ điện nhỏ. Cách
dây 10 năm đã thiết lập gần 50.000 nhà máy này mà 85% là do các làng trực tiếp quản ly.
Trên 90 triệu dân có điện cũng nhờ năng lượng này. Năm 1993, Trung Quốc đã chiếm 50% tỉ
lệ thuỷ điện nhỏ thế giới (80 tỉ kWh/năm)
Khó khăn:
Trước tiên là về điều kiện tự nhiên, nguồn nước thuận lợi để sử dụng thuỷ điện nhỏ chỉ
được 8 - 9 tháng/năm (ở Việt Nam), còn lại là mùa lũ nước dâng ngập cả máy, thậm chí máy
còn bị cuốn trôi, nếu không tháo về kịp …
Ngay cả khâu quản lý thuỷ điện nhỏ cũng còn tồn tại nhiều bất cập. Hầu hết các trạm
thuỷ điện nhỏ hiện nay là do địa phương tự đầu tư, quản lý và vận hành, các tổ máy thuỷ điện
cực nhỏ do các hộ gia đình tự đầu tư và quản lý. Vì vậy, đã xảy ra tình trạng chung là hỏng hóc
nhiều không xử lý kịp, đành bỏ đi… Tình trạng đáng lo ngại nhất là, nhiều hộ gia đình tự mua
máy về lắp đặt, hiểu biết về an toàn điện chưa có, cột điện dựng nghiêng ngả tạm bợ, phần
đông sử dụng dây trần để kéo điện nên nguy cơ bị điện giật có thể xảy ra bất cứ lúc nào.
Tiềm năng phát triển và bảo tồn nguồn năng lượng:
Nguồn năng lượng này xuất phát từ môi trường bên ngoài là trong môi trường nước
suối, sông thông qua dòng chảy được chuyển hoá thành điện năng đi vào hệ xã hội. Từ đó nó
có thể được con người chuyển thành nhiều dạng năng lượng khác như quang năng (khi dùng
điện năng để tháp sáng) … Cũng như dòng năng lượng trong hệ sinh thái tự nhiên, dòng năng
lượng này cũng là dòng hở vì nó không quay lại dạng năng lượng ban đầu (trong dòng chảy).
Nó được chuyển thành các dạng năng lượng khác trong hệ sinh thái trung du, miền núi. Ví dụ
như khi chuyển thành quang năng tháp sáng sẽ toả ra không gian bên ngoài. Điện dùng để đun

nước sẽ chuyển thành dạng nhiệt năn. Nhiệt năng cũng chuyển hoá thành nhiều dạng năng
lượng khác trong hệ sinh thái đó. Tuy nhiên nước vẫn là tài nguyên tái tạo và phong phú.
Trong hệ sinh thai như vậy, đặc biệt là hệ sinh thái miền núi thì khai thác năng lượng
thuỷ điện nhỏ này có tiềm năng phát triển. Nhu cầu điện sử dụng trong hệ xã hội là vô cùng
lớn; trong khi đó năng lượng điện hiện nay chưa đáp ứng đủ nhu cầu của nhân dân. Đã nhiều
năm nay, việc cắt giảm điện năng sinh hoạt ở khu vực nông thôn vào mùa khô, vào giời cao
điểm khi mực nước xuống thấp là rất phổ biến. Hơn nữa, nguồn điện lưới quốc gia vẫn chưa
đáp ứng đủ cho hẹ sinh thái miền núi, nông thôn thì việc phát triển thuỷ điện nhỏ là rất phù
hợp.
Ở những vùng này, tiềm năng năng lượng dòng chảy suối, sông lại rất thích hợp cho
phát triển thuỷ điện nhỏ đáp ứng nhu cầu của người dân. Đây là nguồn năng lượng sạch,
không gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy, việc phát triển thuỷ điện nhỏ có thể thay thế các dạng
năng lượng khác như than đá, dầu mỏ ở khu hệ xã hội đó.
Để phát triển bền vững và bảo tồn nguồn năng lượng này cần có hướng đi đúng đắn:
- Không chặt phá rừng đầu nguồn: vì nếu không còn rừng đầu nguồn thì cũng không
còn những dòng suối nữa, do đó sẽ không phát triển được nguồn năng lượng này.
- Cần có các biện pháp về sử dụng các thiết bị phát điện nhỏ hợp lí như dùng máy tốt,
ổn định, không nên dùng thiết bị kém chất lượng nhanh hỏng không kịp sửa chữa lại thải ra
môi trường gây lãng phí tài nguyên và ô nhiễm môi trường.
- Đường dây điện cũng cần được cải thiện như sử dụng cột điện kiên cố, an toàn, tránh
bị thiệt mạng vì không an toàn và không hiểu biết.
1.2. Thuỷ điện lớn
Đặc điểm:
Thuỷ điện, sử dụng động lực hay năng lượng dòng chảy của các con sông hiện nay
chiếm 20% lượng điện của thế giới. Na uy sản xuất toàn bộ lượng điện của mình bằng sức
nước, trong khi Iceland sản xuất tới 83% nhu cầu của họ (2004), Áo sản xuất 67% số điện
quốc gia bằng sức nước (hơn 70% nhu cầu của họ). Canada là nước sản xuất điện từ năng
lượng nước lớn nhất thế giới và lượng điện này chiếm hơn 70% tổng lượng sản xuất của họ.
(Nguồn: www.hiendaihoa.com)
Ngoài một số nước có nhiều tiềm năng thuỷ điện, năng lực nước cũng thường được

dùng để đáp ứng cho giờ cao điểm bởi vì có thể tích trữ nó vào giờ thấp điểm (trên thực tế các
hồ chứa thuỷ điện bằng bơm – pumped-storage hydroelectric reservoirs thỉnh thoảng được
dùng để tích trữ điện được sản xuất bởi các nhà máy nhiệt điện để dành sử dụng vào giờ cao
điểm).
Thuỷ điện không phải là một sự lựa chọn chủ chốt tại các nước phát triển bởi vì đa số
các địa điểm chính tại các nước đó có tiềm năng khai thác thuỷ điện theo cách đó đã bị khai
thác rồi hay không thể khai thác được vì các lý do khác như môi trường.
Lợi ích:
Lợi ích lớn nhất của thuỷ điện là hạn chế được giá thành nhiên liệu. Các nhà máy thuỷ
điện không phải chịu cảnh tăng giá của nhiên liệu hoá thạch như dầu mỏ, khí gas tự nhiên hay
than đá và không cần phải nhập nhiên liệu. Các nhà máy thuỷ điện cũng có tuổi thọ lớn hơn
các nhà máy nhiệt nhiện, một số nhà máy thuỷ điện đang hoạt động hiện nay đã được xây
dựng từ 50 đến 100 năm trước. Chi phí nhân công cũng thấp bởi vì các nhà máy này được tự
động hoá cao và có ít người làm việc tại chỗ khi vận hành thông thường.
Các nhà máy thuỷ điện hồ chứa bằng bơm hiện là công cụ đáng chú ý nhất để tích trữ
năng lượng về tính hữu dụng, cho phép phát điện ở mức thấp vào giờ thấp điểm (điều này xảy
ra bởi vì các nhà máy nhiệt điện không thể dừng lại hoàn toàn hàng ngày) để tích nước sau đó
cho chảy ra để phát điện vào giờ cao điểm hàng ngày. Việc vận hành cách nhà máy thuỷ điện
hồ chứa bằng bơm cải thiện năng lực cung cấp (load factor) của hệ thống phát điện.
Những hồ chứa được tạo thành bởi các nhà máy thuỷ điện thường là những cơ sở thư
giãn tuyệt vời cho các môn thể thao nước, và trở thành điểm thu hút khách du lịch. Các đập đa
chức năng được xây dựng để tưới tiêu, kiểm soát lũ, hay giải trí, có thể xây thêm một nhà máy
thuỷ điện với giá thành thấp, tạo nguồn thu hữu ích trong việc điều hành đập.
Các vấn đề môi trường liên quan:
Thủy điện đã xuất hiện từ hơn 70 năm trước đây, và đã là nguồn hy vọng cho nhân
loại trong một thời gian dài. Từ ban đầu và căn cứ theo hướng suy nghĩ của những nhà khoa
học thời bấy giờ thì thủy điện là một nguồn điện năng sạch và hoàn hảo vì không tạo ra ô
nhiễm môi trường. Do đó, các đập thủy điện được tiếp nối xây dựng ồ ạt từ các quốc gia tân
tiến cho đến những quốc gia đang phát triển. Nhưng trong khoảng 20 năm trở lại đây, giới
khoa học đã nhận định đúng đắn thảm nạn môi trường do thủy điện gây ra. Đó là:

- Thủy điện đã làm đảo lộn hoàn toàn hệ sinh thái của một vùng rộng lớn chung quanh
hồ chứa cũng như ở thượng nguồn và hạ nguồn của đập.
- Thủy điện làm giảm thiểu hoặc hủy diệt đa dạng sinh học của toàn vùng.
- Trên thực tế, việc sử dụng nước tích trữ thỉnh thoảng khá phức tạp bởi vì yêu cầu
tưới tiêu có thể xảy ra không trùng với thời điểm yêu cầu điện lên mức cao nhất. Những thời
điểm hạn hán có thể gây ra các vấn đề rắc rối, bởi vì mức bổ sung nước không thể tăng kịp
với mức yêu cầu sử dụng. Nếu yêu cầu về mức nước bổ sung tối thiểu không đủ, có thể gây ra
giảm năng suất và việc lắp đặt một turbin nhỏ cho dòng chảy đó là không kinh tế.
- Những nhà môi trường đã bày tỏ lo ngại rằng các dự án nhà máy thuỷ điện lớn có thể
phá vỡ sự cân bằng của hệ sinh thái xung quanh. Trên thực tế, các nghiên cứu đã cho thấy
rằng các đập nước dọc theo bờ biển Đại Tây Dươngg và Thái Bình Dương của Bắc Mỹ đã
làm giảm lượng cá hồi vì chúng ngăn cản đường bơi ngược dòng của cá hồi để đẻ trứng, thậm
chí ngay khi đa số các đập đó đã lắp đặt thang lên cho cá. Cá hồi non cũng bị ngăn cản khi
chúng bơi ra biển bởi vì chúng phải chui qua các turbine. Điều này dẫn tới việc một số vùng
phải chuyển cá hồi con xuôi dòng ở một số khoảng thời gian trong năm. Các thiết kế turbine
và các nhà máy thuỷ điện có lợi cho sự cân bằng sinh thái vẫn còn đang được nghiên cứu.
- Sự phát điện của nhà máy điện cũng có thể ảnh hưởng đến môi trường của dòng sông
bên dưới. Thứ nhất, nước sau khi ra khỏi turbine thường chứa rất ít cặn lơ lửng, có thể gây ra
tình trạng xối sạch lòng sông và làm sạt lở bờ sông. Thứ hai, vì các turbine thường mở không
liên tục, có thể quan sát thấy sự thay đổi nhanh chóng và bất thường của dòng chảy. Tại
Grand Canyon, sự biến đổi dòng chảy theo chu kỳ của nó bị cho là nguyên nhân gây nên tình
trạng sói mòn cồn cát ngầm. Lượng oxy hoà tan trong nước có thể thay đổi so với trước đó.
Cuối cùng, nước chảy ra từ turbine lạnh hơn nước trước khi chảy vào đập, điều này có thể làm
thay đổi số lượng cân bằng của hệ động vật, gồm cả việc gây hại tới một số loài.
- Các hồ chứa của các nhà máy thuỷ điện ở các vùng nhiệt đới có thể sản sinh ra một
lượng lớn khí methane và carbon dioxide. Bởi vì các xác thực vật mới bị lũ quét và các vùng
tái bị lũ bị tràn ngập vào đập nước, mục nát trong một môi trường kỵ khí và tạo thành
methane, một khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh. Methane bay vào khí quyển khí nước được xả
từ đập để làm quay turbine. Theo bản báo cáo của Uỷ ban Đập nước Thế giới WCD, ở nơi
nào đập nước lớn so với công suất phát điện (ít hơn 100 watt trên mỗi km2 diện tích bề mặt)

và không có việc phá rừng trong vùng được tiến hành trước khi thi công đập nước, khí gas
gây hiệu ứng nhà kính phát ra từ đập có thể cao hơn những nhà máy nhiệt điện thông thường.
Ở các hồ chứa phương bắc Canda và Bắc Âu, sự phát sinh khí gas nhà kính tiêu biểu chỉ là 2
đến 8% so với bất kỳ một nhà máy nhiệt điện nào.
- Một cái hại nữa của các đập thuỷ điện là việc tái định cư dân chúng sống trong vùng
hồ chứa. Trong nhiều trường hợp không một khoản bồi thường nào có thể bù đắp được sự gắn
bó của họ về tổ tiên và văn hoá gắn liền với địa điểm đó vì chúng có giá trị tinh thần đối với
họ. Hơn nữa, về mặt lịch sử và văn hoá các địa điểm quan trọng có thể bị biến mất, như dự án
Đập Tam Điệp ở Trung Quốc, đập Clyde ở New Zealand và đập Ilisu ở đông nam Thổ Nhĩ
Kỳ.
Một số dự án thuỷ điện cũng sử dụng các kênh, thường để đổi hướng dòng sông tới độ
dốc nhỏ hơn nhằm tăng áp suất có được. Trong một số trường hợp, toàn bộ dòng sông có thể
bị đổi hướng để trơ lại lòng sông cạn. Những ví dụ như vậy có thể thấy tại Sông Tekapo và
Sông Pukaki.
Những người tới giải trí tại các hồ chứa nước hay vùng xả nước của nhà máy thuỷ
điện có nguy cơ gặp nguy hiểm do sự thay đổi mức nước, và cần thận trọng với hoạt động
nhận nước và điều khiển đập tràn của nhà máy.
Việc xây đập tại vị trí địa lý không hợp lý có thể gây ra những thảm hoạ như vụ Đập
Vajont tại Italia, gây ra cái chết của 2001 người năm 1963.
Xu hướng phát triển và bảo tồn:
Giống như thuỷ điện nhỏ, thuỷ điện lớn cũng được chuyển hoá thành nhiều dạng năng
lượng khác trong hệ sinh thái nhân văn, hoặc chuyển từ hệ sinh thái này sang hệ sinh thái
khác. Nhưng năng lượng thuỷ điện lớn chuyển đến nhiều hế sinh thái khác như hệ sinh thái đô
thị, hệ sinh thái nông thôn, thậm trí vượt ra khỏi cộng đồng địa phương chuyển sang các nước
khác. Năng lượng từ nước được khai thái chuyển háo thành điện năng, điện năng chuyển
thành năng lượng chạy máy móc trong hệ sinh thái công nghiệp, nông nghiệp…
Thuỷ điện lớn vẫn giữ vị trí quan trọng hiện nay. Chẳng hạn ở Việt Nam, đây vẫn là
nguồn năng lượng được sử dụng chính trong sinh hoạt gia đình, thắp sáng công sở, chạy máy
móc trong sản xuất công nghiệp… Nếu như một giờ không có điện, một ngày không có điện
thì hàng trăm, hàng nghìn công việc bị ngừng trệ thiệt hại hàng tỷ đồng.

Trong tương lai đây vẫn là nguồn năng lượng cực kỳ cần thiết. Vì thế, nó vẫn còn tiếp
tục phát triển mạnh trong tương lai khi mà nguồn dự trữ dầu mỏ, than đá và khí gas thiên
nhiên đang ngày càng kạn kiệt. Nó có thể thay thế điện năng sản xuất từ than đá (nhiệt điện).
Ngày càng có nhiều nhà máy thuỷ điện được xây dạng để đáp ứng nhu cầu điện tiêu dùng
trong các hệ sinh thái đô thị, hệ sinh thái công nghiệp, hệ sinh thái nông thôn…
Để phát triển và bảo tồn nguồn năng lượng từ thuỷ điện này cần giải quyết tốt các vấn
đề môi trường trong quá trình thiết kế, xây dựng và vận hành nhà máy như đã nêu ở trên.
Ngoài ra, cần giải quyết vấn đề về đường dây điện chay qua khu dân cư. Ví dụ như ở Việt
Nam hiện nay, đường điện cao thế chạy qua khu dân cư không đảm bảo an toàn về khoảng
cách nên nhiền nơi như Đại Từ - Thái Nguyên các thiết bị, đồ dùng bằng sắt thép, con người
trong gia đình đều bị nhiễm điện ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái nông thôn đó. Để phát triển
tốt thì các vấn đề đó cần được giải quyết triệt để.
Nguồn năng lượng từ nước tràn ngập trên vũ trụ và được rải khắp nơi cho mọi người.
Đó là một đặc tính thiên nhiên hết sức quan trọng mà ta thường không để ý. Nên tránh việc
phải mất thì giờ và tiền bạc, tập trung lại những nguồn vốn nằm rải rác, để thiết lập nhưng nhà
máy lớn sản xuất, truyền tải, phân phối, cung cấp điện cho mỗi gia đình, qua nhiều tầng biến
thế, với nhiều tổn thất trên hệ thống dây. Đúng ra, tuỳ trường hợp, phải tìm mọi cách sản
xuất và tiêu thụ ngay tại chỗ, ở từng thành phố, từng làng xã, từng căn nhà.
1.3. Các dạng sử dụng năng lượng khác từ nước:
Năng lượng sinh ra từ dòng chảy đã không còn
xa lạ với nhân loại. Từ lâu con người đã biết sử dụng
nguồn năng lượng này. Đã từ xa xưa, những người chặt
gỗ trong rừng đã biết sử dụng dòng nước của suối làm
phương tiện vận chuyển gỗ về xuôi. Con người cũng
đã lợi dụng dòng nước chảy đó phục vụ cuộc sống
hàng ngày như dùng máng bằng tre, lứa dẫn nước từ
suối về nhà. Họ còn sử dụng dòng nước chảy để giã
gạo. Những hình thức sử dụng này cho đến ngày nay
vẫn còn tương đối phổ biến ở khu vực miền núi.
Pin giấy sản xuất năng lượng từ nước tiểu:

Các nhà khoa học trên khắp thế giới vẫn đang tiếp tục tìm kiếm những nguồn năng lượng
mới, trong đó có điện. Thành tựu mới nhất trong lĩnh vực này được các nhà nghiên cứu
Singapore giới thiệu trước công chúng. Họ đã sáng chế ra pin giấy, có thể sản xuất ra điện từ
nước tiểu. Mục đích của phát minh này là tìm kiếm các phương pháp mới dễ sử dụng để tiến
hành các xét nghiệm y khoa nhằm phát hiện một số bệnh như tiểu đường.
Pin giấy có kích thước nhỏ và dễ dàng sản xuất. Nó được cấu tạo từ lớp giấy tẩm
dichloride đồng. Giấy được đặt giữa các dải mỏng magiê và đồng. Kích thước của sản phẩm
hoàn thiện chỉ vào khoảng 60 x 30mm; dày 1mm. Sử dụng 0,2ml nước tiểu, pin này tạo được
điện thế 1,5V với công suất tương ứng 1,5 mlW
Năng lượng được sản xuất ra hoàn toàn đủ để tiến hành phân tích nhằm xác định hàm
lượng glucoza và các chất khác. Các nhà khoa học chế tạo ra pin này dự đoán trong tương lai
không xa con người có thể sử dụng các phương tiện tại nhà để tiến hành các xét nghiệm tương
tự, mà trong đó phát minh của họ sẽ đóng vai trò không nhỏ.
II. Năng lượng từ đại dương
Đại dương trên Trái Đất có nhiệt dung riêng lớn hơn không khí và do đó thay đổi nhiệt
độ chậm hơn không khí khi hấp thụ cùng nhiệt lượng của Mặt Trời. Đại dương nóng hơn
không khí vào ban đêm và lạnh hơn không khí vào ban ngày. Sự chênh lệch nhiệt độ này có
thể được khai thác để chạy các động cơ nhiệt trong các nhà máy điện dùng nhiệt lượng của
biển.
Khi nhiệt năng hấp thụ từ photon của Mặt Trời làm bốc hơi nước biển, một phần năng
lượng đó đã được dự trữ trong việc tách muối ra khỏi nước mặn của biển. Nhà máy điện dùng
phản ứng nước ngọt - nước mặn thu lại phần năng lượng này khi đưa nước ngọt của dòng
sông trở về biển.
Đại dương cũng chứa đựng một loại năng lượng tái lập và có thể sản xuất ra hai loại
năng lượng: nhiệt năng từ sức nóng của mặt trời, và cơ năng từ thủy triều và sóng biển. Đại
dương bao bọc hơn 70% diện tích địa cầu, do đó đây là một nguồn tiếp nhận ánh sáng mặt trời
quan trọng nhất. Sức nóng của mặt trời làm ấm nước mặt của đại dương, và độ ấm này cao
gấp nhiều lần hơn độ ấm của dòng nước biển dưới sâu.
Sự khác biệt nhiệt độ giữa hai luồng nước biển này sẽ tạo ra nhiệt năng. Từ đó nhiệt
năng có được sẽ biến cải thành điện năng theo ba công nghệ khác nhau: công nghệ chu kỳ kín,

công nghệ chu kỳ hở, và công nghệ hổn hợp. Nguyên lý của chu kỳ kín là làm bốc hơi nước
biển ở nhiệt độ thấp qua sự hiện diện của amoniac. Còn chu kỳ hở là làm nước biển bốc hơi
dưới áp suất thấp. Chu kỳ hổn hợp là sự phối hợp của hai phương pháp trên. Hơi nước biển sẽ
đi qua một turbine và biến thành điện năng.
2.1. Năng lương thuỷ triều
Đặc điểm:
Điều kiện đầu tiên để sản xuất điện loại này là dòng chảy phải đạt ít nhất 0,5 m/giây.
Tỷ trọng nước cũng rất quan trọng, thí dụ so với năng lượng gió, tỷ trọng phải gấp 850
lần/m3, nếu đạt được các yêu cầu này thì khai thác năng lượng dưới dạng này mới đặc biệt
hiệu quả.
Có thể nói thuỷ triều phân bố ở khắp nới trên vùng ven biển thế giới. Nơi nào có biển
thì nơi đó sẽ có tiềm năng phát triển loại năng lượng này. Đại dương chiếm 3/4 bề mặt trái đất
nên đây vẫn là loại năng lượng sạch, có tiềm năng lớn.
Sản xuất điện từ thuỷ triều rất giống sản xuất thuỷ điện, ngoại trừ nước có thể chảy
theo hai hướng và phải tính tới sự phát triển của các máy phát. Hệ thống sản xuất đơn giản
nhất (gọi là hệ thống thuỷ triều xuống) liên quan tới một chiếc đập chắn ngang cửa sông. Khi
thuỷ triều lên, các cửa cống trên đập được kéo lên, cho phép vùng lưu vực bên trong đập đầy
nước. Khi thuỷ triều bắt đầu xuống, các cửa cống được đóng lại, buộc nước bên trong đập
thoát ra ngoài biển qua hệ thống tuốc-bin gắn ở bên dưới cửa đập. Các hệ thống điện thuỷ
triều tạo điện năng từ thủy triều lên hoặc thuỷ triều lên và xuống cũng được thiết kế song
không phổ biến bằng hệ thống thuỷ triều xuống.
Một phương pháp khai thác năng lượng thuỷ triều để sản xuất điện là hàng rào thuỷ
triều. Thực chất đó là những bức tường bê tông rỗng có gắn các tuốc-bin khổng lồ, chắn
ngang một eo biển, buộc dòng nước phải đi qua chúng. Không giống như các nhà máy điện
thuỷ triều nêu trên, hàng rào thuỷ triều có thể được sử dụng trong các lưu vực không giới hạn,
như eo biển giữa đất liền và một hòn đảo gần kề hoặc giữa hai hòn đảo.
Khai thác và sử dụng
Sử dụng năng lượng sóng và thủy triều đang phát triển. Hiện nay, đã có hai nhà máy sử dụng
thủy triều: Nhà máy 240 MW ở Pháp và Nhà máy 20
MW ở Nova Scotia (Canada). Trung Quốc sắp xây dựng

Nhà máy 40 kW ở Daishan, Mỹ sẽ có Nhà máy 36 kW ở
NewYork. Trong tương lai, sẽ có nhiều nhà máy lớn hơn
nhiều lần. Theo tính toán của các nhà năng lượng Anh,
năng lượng đại dương có thể cung cấp đến 1/5 điện năng
của họ. Năng lượng sóng khó chế ngự hơn; một nghiên cứu
của nhóm Bernard cho thấy rằng, nếu 20% năng lượng sóng Đập thuỷ triều La Rance
có khả năng thương mại của Mỹ được chế ngự với hiệu suất 50% thì điện năng sản xuất ra sẽ
vượt điện năng cung cấp bởi tất cả các nhà máy thủy điện trong nước. (Nguồn:
www.hiendaihoa.com)
Một “nhà máy điện thuỷ triều” đã cung ứng điện sinh hoạt cho làng Kvalsund ở miền Bắc
Na Uy với khoảng 1.000 dân.
Lợi ích:
Năng lượng từ sóng biển là một nguồn năng lượng vô tận không phụ thuộc vào thời
tiết và ở Việt Nam mình rất thuận lợi với hàng nghìn km bờ biển.
Đây là nguồn năng lượng sạch, không gây ảnh hưởng đến môi trường
Ưu điểm nổi bật của loại nhà máy điện này là không ảnh hưởng xấu đến môi trường.
Các rotor hoạt động sâu trong nước biển nên không bị ảnh hưởng bởi tàu biển hoặc thả lưới
bắt cá. So với năng lượng gió thì loại nhà máy này hoàn toàn không ảnh hưởng đến mỹ quan
khu vực đặt nhà máy. So với năng lượng gió thì năng lượng thuỷ triều thân thiện với môi
trường hơn.
Theo Tim Green, kỹ sư điện tại Đại học Hoàng gia London, có thể dự đoán dạng năng
lượng này dễ dàng hơn so với gió và không cần nhiều diện tích.
Nhược điểm:
Việc xây dựng một đập chắn thuỷ triều tại cửa sông sẽ làm thay đổi mức thuỷ triều ở lưu
vực cửa sông.
Hoạt động hoa tiêu và giải trí có thể bị ảnh hưởng bởi độ sâu của biển thay đổi.
Mức thuỷ triều tăng có thể gây ngập lụt các bờ biển, tác động xấu tới chuỗi thức ăn biển.
Bất lợi lớn nhất của điện thuỷ triều là tác động của nó đối với động, thực vật sống trong
vùng cửa sông
Tiềm năng phát triển:

Cũng như các dạng năng lượng thuỷ điện, năng lượng thuỷ triều cũng được chuyển hoá từ
năng lượng của sóng biển và đi vào các hệ sinh thái nhân văn phục vụ các hoạt động phát
triển của con người. Đây là nguồn năng lượng sạch có thể thay thế cho các nguồn năng lượng
không tái tạo. Nếu khai thác tốt loài người sữ tránh được các cuộc tranh chấp về nưng lựong
như dầu mỏ, trach được sự phụ thuộc vào loại nhiên liệu không tái tạo mà hiện nay nó là vấn
đề của chanh chấp chính trị, chi phối giá cả thị trường, ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái nhân
văn.
Tuy nhiên, cho tới nay, tốc độ phát triển điện thuỷ triều vẫn rất chậm chạp. Phần lớn các
nhà máy điện thuỷ triều phụ thuộc vào những con đập khổng lồ chắn ngang các cửa sông, như
nhà máy điện thuỷ triều La Rance gần St Malo, Pháp. Lo ngại về mỹ quan và tác động của
những đập chắn này đối với môi trường đã ngăn cản kế hoạch lắp đặt một hệ thống tương tự ở
cửa sông Severn, gần Bristol (Anh). Theo Griffiths, hệ thống TidEl ít có tác động tới môi
trường và không làm mất mỹ quan. Điều đó sẽ khiến các nhà chức trách dễ dàng chấp nhận
nó.
Trong tương lai các nguồn năng lượng như thế này sẽ trở thành nguồn năng lượng chính
cho thế hệ mai sau.
2.2. Năng lượng dòng hải lưu
Đặc điểm:
Dòng hải lưu là chuyển động trực tiếp, liên tục và tương đối ổn định của nước biển và
lưu thông ở một trong các đại dương của Trái Đất. Các dòng hải lưu có thể lưu thông trên một
quãng đường dài hàng ngàn kilômét. Chúng là rất quan trọng trong việc xác định khí hậu của
các lục địa, đặc biệt ở những khu vực gần biển. Ví dụ nổi bật nhất là dòng Vịnh (còn gọi là
hải lưu Gơn strim từ tiếng Anh Gulf Stream), dòng hải lưu này làm cho phần tây bắc Châu Âu
có nhiệt độ cao hơn bất kỳ khu vực nào có cùng vĩ độ. Một ví dụ khác là quần đảo Hawaii, ở
đó khí hậu có tính cận nhiệt đới và mát hơn đáng kể so với các khu vực có cùng vĩ độ nhiệt
đới với nó do dòng hải lưu Caliornia gây ra. Tuy nhiên, tầm quan trọng của các dòng hải lưu
cũng được làm sáng tỏ thêm bởi hiện tượng El Niño, trong đó sự đảo ngược tạm thời của
dòng hải lưu sinh ra những sự thay đổi khí hậu có tính khắc nghiệt hơn dọc theo bờ biển phía
tây Nam Mỹ. Các hiệu ứng của El Niño trải rộng đến tận nước Úc.
Các dòng hải lưu bề mặt nói chung được lưu thông bởi gió và có xu hướng chảy theo

các xoắn ốc cùng chiều kim đồng hồ ở bắc bán cầu và ngược chiều kim đồng hồ ở nam bán
cầu do hiệu ứng coriolis. Trong các dòng hải lưu chuyển động bởi gió thì hiệu ứng xoắn ốc
Ekman làm cho dòng chảy tạo ra một góc nào đó so với hướng gió.
Các dòng hải lưu sâu được lưu thông do các độ chênh lệch (gradient) của mật độ và
nhiệt độ. Luân chuyển nhiệt muối, còn được gọi là "băng tải đại dương", được dùng để chỉ các
dòng hải lưu sâu chảy trong lưu vực dưới đáy các đại dương. Các dòng lưu chuyển này chảy
sâu dưới đáy biển và do đó khó phát hiện và đôi khi còn được gọi là các con sông ngầm dưới
đáy biển.
* Các hải lưu quan trọng:
Bắc Băng Dương: Hải lưu Đông Greenland, Hải lưu Na Uy . Đại Tây Dương: Hải lưu
Labrador, Hải lưu Gơn strim (hay dòng Vịnh - Gulf Stream), Hải lưu Bắc Xích đạo, Hải lưu
Nam Xích đạo, Hải lưu Bắc Brasil, Hải lưu Guinée, Hải lưu Angola, Hải lưu Brasil, Hải lưu
Benguela, Hải lưu Nam Đại Tây Dương, Hải lưu Falkland. Thái Bình Dương: Hải lưu
Aleutia, Hải lưu Bắc Thái Bình Dương, Hải lưu Humboldt (hay hải lưu Peru), Hải lưu
Kuroshio (hay hải lưu Nhật Bản), Hải lưu Oyashio, Hải lưu Mindanao, Hải lưu Bắc Xích đạo,
Hải lưu Nam Xích đạo, Hải lưu Cromwell. Ấn Độ Dương: Hải lưu Agulhas, Hải lưu Đông
Madagascar, Hải lưu Somali, Hải lưu Mozambique, Hải lưu Leeuwin, Hải lưu Indonesia, Hải
lưu Bắc Xích đạo, Hải lưu Nam Xích đạo, Gió mùa Ấn Độ, Nam Đại Dương: Hải lưu vòng
Nam Cực, Dòng xoay tròn Weddell .
Khai thác và sử dụng:
Tại miền nam xứ Well, ở vùng biển Devon, từ trung tuần tháng 6 năm 2003, người ta
đã đưa vào hoạt động một nhà máy điện sử dụng năng lượng của dòng hải lưu. Với chiều dài
30 m và đường kính lên tới 11m Nhà máy điện thử nghiệm này có hình dáng giống như một
chiếc cối xay gió, công suất khoảng 300 kW điện.
Một nhà máy tương tự cũng được xây dựng ở vùng biển Hammerfest (Nauy), tại đây,
thậm chí người ta còn dự định sẽ xây khoảng 20 nhà máy như vậy trong vòng vài ba năm tới.
Tiềm năng phát triển:
Có thể nói năng lượng dòng hải lưu cũng là nguồn năng lượng sạch của đại dương ban
tăng cho nhân loại. Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có nhiều nghiên cứu khai thác và sử dụng
loại năng lượng này. Con số các nhà máy khai thác sử dụng còn rất nhỏ và đang ở giai đoạn

nghiên cứu thue nghiệm sản xuất. Đây cũng là nguồn năng lượng sạch cho nhân loại. Việc
quá lạm dụng các nguồn năng lượng như dầu mỏ, than đá, khí đốt làm cho nhân loại chưa
thực sự quan tâm khai thác loại năng lượng này.
Trong tương lai nguồn năng lượng này cũng sẽ được khai thác bởi thế hệ cháu, chắt
chúng ta. Khi nguồn năng lượng không tái tạo kạn kiệt thì nguồn năng lượng này cùng các
nguồn năng lượng tái tạo khác sẽ phát triển mạnh. Vì vậy nhân loại cần có nhiều nghiên cứu
nhằm phát triển tốt các nguồn năng lượng như vây. Hệ sinh thái nhân văn sẽ phát triển ổn
định và bền vững hơn khi các nguồn năng lượng như thế này lên ngôi, khi đó chúng ta sẽ
không còn phụ thuộc vào than đá, dầu mỏ nữa.
III. Năng lượng địa nhiệt
Đặc điểm:
Nhiệt năng của Trái Đất, gọi là địa nhiệt, là
năng lượng nhiệt mà Trái Đất có được thông qua các
phản ứng hạt nhân âm ỉ trong lòng. Nhiệt năng này
làm nóng chảy các lớp đất đá trong lòng Trái Đất, gây ra
hiện tượng di dời thềm lục địa và sinh ra núi lửa. Các
phản ứng hạt nhân trong lòng Trái Đất sẽ tắt dần và
nhiệt độ lòng Trái Đất sẽ nguội dần, nhanh hơn nhiều so
với tuổi thọ của Mặt Trời.
Trung tâm địa cầu là một nơi nóng đến nỗi đá bị
nung chảy. Đá bị nung chảy như vậy gọi là mac-ma.
Có khi mac-ma đó chảy ra ngoài trời để thành núi lửa.
Nhưng nhiều khi chỉ gần mặt đất mà không phun ra.
Ở những địa điểm đặc biệt đó thì chúng ta có
thể bơm nước vào một giếng và lấy lại ở một giếng
khác nước đó đã được hâm nóng qua những lớp đất gần mac-ma (như hình trên). Nhiệt độ của
nước nóng đó cao hay thấp tùy điều kiện địa chất. Nếu nhiệt độ cao thì chúng ta có thể dùng
nhiệt lượng để điều hành một nhà máy điện.
Việc sử dụng nhiệt của lòng đất để sản xuất điện năng, sưởi ấm và cung cấp nước
nóng cho phép tiết kiệm khối lượng đáng kể nhiên liệu hữu cơ và giảm phát thải các chất ô

nhiễm và khí CO2 vào khí quyển
Khác với năng lượng Mặt Trời hay năng lượng gió, sức nóng từ đất đá luôn luôn hiện
diện. Một báo cáo mới của Viện Công nghệ Ma-xa-chu-xét, thường được mọi người biết đến
theo tên gọi tắt là MIT, kết luận rằng, địa nhiệt đã không được đánh giá đúng mức như một
nguồn năng lượng có thể giúp con người đáp ứng những nhu cầu năng lượng trong tương lai.
Đặc biệt, các nhà máy địa nhiệt không gây ô nhiễm nên được dành cho một vai trò lớn hơn
trong hệ thống cung cấp năng lượng của Mỹ.
Khai thác và sử dụng:
Tại Liên bang Nga trong 10 năm qua đã chế tạo được thiết bị năng lượng hiện đại cho
các nhà máy điện địa nhiệt, đã xây dựng các nhà máy điện địa nhiệt (NMĐĐN) ở Kamchatka
và quần đảo Kuril. Trên lãnh thổ Liên bang Nga đã thăm dò 47 mỏ địa nhiệt với trữ lượng
nước nóng đảm bảo trên 240 nghìn m3/ngày đêm và hơi nước nóng lưu lượng 105 nghìn
m3/ngày đêm. Thực tế trên toàn bộ lãnh thổ Liên bang Nga có các trữ lượng nhiệt lòng đất
với nhiệt độ 30-40oC, ở các vùng riêng lẻ - các bể địa nhiệt với nhiệt độ tới 300
0
C.
Theo một báo cáo khoa học mới, có một nguồn năng lượng cực kỳ to lớn còn đang ở
dạng tiềm năng. Đó là năng lượng địa nhiệt, đặc biệt trong khu vực ven Thái Bình Dương và
ở bất cứ nơi nào từng có núi lửa hoạt động.
Địa nhiệt cung cấp nhiệt năng dưới dạng hơi nước nóng cho các tòa nhà lớn cũng sớm
được sử dụng với mức nhiệt độ thông thường hoặc chỉ cao hơn mức tối thiểu không nhiều.
Ngày nay, nhiệt độ cao đang được ứng dụng để chạy các tuabin trong quy trình sản xuất điện.
Phương thức khả thi nhất để tiếp cận nguồn năng lượng này là công nghệ Hot Dry Rock
(HDR) và Hot Fractured Rock (HFR), còn được gọi là Hệ thống Địa nhiệt Cấp tiến (EGS) bởi
công nghệ này không chỉ đơn thuần là việc khoan những chiếc giếng khoan đơn giản.
Công nghệ địa nhiệt sử dụng nhiệt năng trong lòng đất để sản xuất năng lượng. Trên thế
giới, các nhà máy điện địa nhiệt cung cấp điện cho khoảng 60 triệu dân, hầu hết ở các nước
đang phát triển. Ở Mỹ, các nhà máy điện địa nhiệt cung cấp điện cho bốn triệu dân.
Các nhà máy điện được xây dựng ở những nơi có hồ chứa địa nhiệt, đặc biệt dọc theo
các ranh giới mảng kiến tạo. Khu vực “vành đai núi lửa” Thái Bình Dương có một số điểm

nóng nhất hành tinh để xây dựng các nhà máy điện địa nhiệt. Do đó, Trung Mỹ là khu vực
xây dựng các nhà máy điện địa nhiệt quan trọng và thu hút các nhà nghiên cứu như Dina
Lopez, một nhà thuỷ địa hoá của trường Đại học Ohio.
Theo bản nghiên cứu này, vào thời gian đầu, nước Mỹ có thể sản xuất tới 100.000
megawatt, đủ cung cấp điện cho khoảng 25 triệu hộ gia đình trong 50 năm với chi phí khoảng
40 triệu USD/năm. Chi phí ban đầu cho dự án cũng chỉ mất khoảng từ 0,8-1 tỉ USD, tương
đương với việc xây dựng một nhà máy điện chạy than.(theo www.hiendaihoa.com)
Ứng dụng năng lượng địa nhiệt ở Aixlen: Việc điền tra nghiên cứu và khai thác sử
dụng năng lượng địa nhiệt ở Aixlen được bắt đầu từ những năm 1925-1930. Chỉ tính từ 1990
đến 1994 đã khoan 169 giếng với tổng chiều sâu 54.000m, trong đó 69 giếng được đưa vào
khai thác với tổng lưu lượng 500.000 m
3
/ngày. Việc sưởi ấm bằng năng lượng địa nhiệt đã ảo
đảm cho tất cả các đô thị với nhiệt năng cung cấp 16.300 TJ/năm. Riêng thủ đo Reykjavik
được sưởi ấm hầu như hoàn toàn bằng nang lượng địa nhiệt. Nhờ sử dụng địa nhiệt mỗi năm
tiết kiệm được hàng trăm triệnu USD do giảm nhập khẩu xăng dầu.
Trong công nghiệp, ở Aixlen nang lượng địa nhiệt được cung cấp cho cơ sở chế biến
khoáng sản lớn tại Myvantn, mỗi năm sản xuất khoảng 22 nghìn tấn. Nhiệt năng tiêu thụ 515
TJ/năm. Nang lượng địa nhiệt cũng được sử dụng vào viẹc sấy khô rong biển. Nước nóng có
độ khoáng hoá cao được dùng để sản xuất muối ăn tinh khiết. Năng lượng địa nhiệt còn cung
cấp cho nhà kính để trồng trọt nhờ đó mà quanh năm thị trường luôn có rau quả tươi. (Nguồn:
www.cesti.gov.vn)
Ưu điểm:
Giải pháp dùng địa nhiệt này cũng được coi là thân thiện hơn với môi trường, giúp
giảm chi phí sản xuất và tăng cường an ninh năng lượng, thay thế cho các nhà máy điện hạt
nhân và nhà máy điện chạy than cũ kỹ.
Các nhà máy địa nhiệt điện chỉ lấy nhiệt lượng từ trái đất chứ không đốt nhiên liệu nên
sạch hơn các nhà máy điện dùng công nghệ khác rất nhiều.
Quy trình sản xuất điện từ địa nhiệt có nhiều lợi ích hơn so với những nguồn năng lượng
tái sinh khác. Các giếng khoan trước khi không còn nóng, có khả năng dùng được trong 30

năm, thậm chí còn lâuhơn, đủ thời gian bù lại những chi phí đầu tư ban đầu.
Tiềm năng phát triển
Địa nhiệt điện, sản xuất theo phương pháp lấy nhiệt lượng trong lòng đất từ các giếng
khoan sâu để đun nước nóng và lấy hơi nước chạy các turbine, hiện đang có xu hướng được
phát triển mạnh khi mà giá các nhiên liệu như dầu và khí gas ngày càng đắt hơn
Đây cũng là một nguồn nang lượng rất tiềm năng của con người. Khi mà loài người
đang lo ngại về dàu mỏ, than đá, khi mà dầu mỏ là nguyên nhân của chiến tranh Vùng Vịnh…
thì tại sao con người lại không chú tới nguồn năng lượng thay thế này.
So với năng lượng dòng hải lưu thì năng lượng địa nhiệt có xu hướng phát triển mạnh
hơn. Nó cũng là nguồn năng lượng sạch có khả năng thay thế than đá, dầu mỏ, khí gas thiên
nhiên. Quá trình khai thác và sử dụng địa nhiệt cũng đơn giản. Cũng giống như các dạng năng
lượng thuỷ điện, điện thuỷ triều, sau khi qua hệ sinh thái nhân văn như hệ sinh thái đô thị,
công nghiệp… nó cũng không trở về dạng ban đầu mà chuyển hoá thành các dạng năng lượng
khác. Qua quá trình sử dụng cũng thất thoát ra môi trường bên ngoài.
Kế hoạch xây dựng một nhà máy địa nhiệt điện dựa theo chu trình Kalina đem lại hiệu
suất cao hơn đang là mục tiêu hướng tới đối với bộ phận Dịch vụ và Giải pháp công nghiệp
của Siemens. Theo nguyên lý Kalina, hỗn hợp lưu chất giữa nước và amoniac được đưa vào
sử dụng thay cho nước đơn thuần. Trái ngược với những chất như nước hay pentan có điểm
sôi không đổi, lưu chất này lại sôi theo mức nhiệt độ tăng dần lên với áp suất giữ nguyên.
Tiềm năng địa nhiệt ở Việt Nam
Ở Việt Nam, theo số liệu thống kê chưa đầy đủ của Cục Địa chất và Khoáng sản, trên
toàn lãnh thổ có 253 nguồn nước nóng nhiệt độ từ 300C trở lên, xuất lộ trên mặt đất hoặc
được phát hiện bởi các giếng khoan. Phần lớn những nguồn địa nhiệt trên mới được điều tra
khái quát. Có 40 nguồn được thăm dò sơ bộ (tính đến năm 2001) nhằm phục vụ yêu cầu chữa
bệnh, nước đóng chai, du lịch. Chỉ có hai nguồn được nghiên cứu thử nghiệm sử dụng năng
lượng địa nhiệt để sấy nông sản ở Bình Định và Tuyên Quang, cho kết quả bước đầu đáng
khích lệ.
Những kết quả nghiên cứu trong thời gian qua tuy còn sơ bộ nhưng qua đó, kết hợp
với sự phân tích đặc điểm cấu trúc, kiến tạo địa chất khu vực, cho thấy sự phân bố địa nhiệt
lãnh thổ nước ta khá rộng, nhưng chỉ tồn tại các cấp nhiệt độ thấp và trung bình (chưa đến

2000C), không có những trường nhiệt cao bằng các nước nằm trong những miền hoạt động
kiến tạo hiện đại của hành tinh như Aixlen, Italia, Nhật Bản, Philipin, New Zealand… Tuy
nhiên, những số liệu nên trên cũng cho thấy tiềm năng địa nhiệt của nước ta thuộc loại khá,
nếu được khai thác hợp lý, sử dụng đúng hướng thì cũng là một nguồn năng lượng quan trọng,
đóng góp vào công cuộc phát triển kinh tế – xã hội của đất nước.
Với trường nhiệt không cao, trữ lương hạn chế thì hợp nhất lí nhất là nên tập trung vào
lĩnh vực sử dụng trực tiếp như tắm chữa bệnh, sấy nông - lâm - thuỷ sản, cấp nhiệt cho một số
ngành công nghiệp và thủ công nghiệp, nuôi tôm cá, rong tảo… theo hướng đi của Aixlen.
Trong điều kiện khí hậu nước ta việc sử dụng địa nhiệt để sưởi ấm không cấp thiết như Aixlen
mà trọng tâm nên hướng vào công nghệ sấy. Những lĩnh vực sử dụng đó đặc biệt phát huy
hiệu quả ở những hệ sinh thái nông thôn, miền núi, vungd sâu, vùng xa nơi mà hệ thống giao
thông không thuận tiện, mạng lưới điện quốc gia khó vươn tới. Việc sử dụng năng lượng địa
nhiệt thấp để phát điện với trinhd độ khoa học – công nghệ hiện đại có thể thực hiện được,
song hiệu quả kinh tế thấp. Vì vậy, xu hướng của thế giới đối với những nguồn địa nhiệt thấp
và trung bình, người ta dành chủ yếu cho các lĩnh vực sử dụng trực tiếp.
IV. 9 nguồn năng lượng sạch dùng cho tương lai
Những năm gần đây, dư luận nói đến nhiều về nguồn năng lượng mới, gọi là năng
lượng lựa chọn, năng lượng thay thế hay năng lượng xanh. Ưu điểm của nguồn năng lượng
này là sạch, có sẵn trong thiên nhiên, không gây ô nhiễm, không bị cạn kiệt và là giải pháp tốt
nhất nhằm tiết kiệm năng lượng hóa thạch cho tương lai.
1. Pin nhiên liệu.
Đây là kỹ thuật có thể cung cấp năng lượng cho con người mà không hề phát ra khi
thải CO2 (các bon điôxít) hoặc những chất thải độc hại khác. Một pin nhiên liệu tiêu biểu có
thể sản sinh ra điện năng trực tiếp bởi phản ứng giữa hydro và ôxy. Hydro có thể lấy từ nhiều
nguồn như khí thiên nhiên, khí mêtan lấy từ chất thải sinh vật và do không bị đốt cháy nên
chúng không có khí thải độc hại. Đi đầu trong lĩnh vực này là Nhật Bản. Quốc gia này sản
xuất được nhiều nguồn pin nhiên liệu khác nhau, dùng cho xe phương tiện giao thông, cho ôtô
hoặc cả cho cả các thiết bị dân dụng như điện thoại di động.
2. 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.
3. Năng lượng từ đại dương.
Đây là nguồn năng lượng vô cùng phong phú, nhất là quốc gia có diện tích biển lớn.
Sóng và thủy triều được sử dụng để quay các turbin phát điện. Nguồn điện sản xuất ra có thể
dùng trực tiếp cho các thiết bị đang vận hành trên biển như hải đăng, phao, cầu cảng, hệ thống
hoa tiêu dẫn đường v.v…
4. Năng lượng gió
Năng lượng gió được coi là nguồn năng lượng 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. Ví dụ như ở Hà Lan
hay ở Anh, Mỹ. Riêng tại Nhật mới đây người ta còn sản xuất thành công một turbin gió siêu
nhỏ, sản phẩm của hãng North Powen. Turbin này có tên là NP 103, sử dụng một bình phát
điện dùng cho đèn xe đạp thắp sáng hoặc giải trí có chiều dài cánh quạt là 20 cm, công suất
điện là 3 W, đủ để thắp sáng một bóng đèn nhỏ.
5. 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.
6. 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.

7. 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 metan. 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.
8. 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.
9. 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.