Vận dụng KTLM để giải quyết các TH thực tiễn (Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả)

PHÒNG GD – ĐT ĐỨC THỌ
TRƯỜNG THCS ĐỒNG LẠNG
----------  ----------

Bức tranh “Năng lượng và sự thât.”

BÀI DỰ THI
“VẬN DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC
TÌNH HUỐNG THỰC TIỄN DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG
HỌC NĂM 2015”
Họ và tên: Hoàng Quốc Khánh
Sinh ngày: 15-09-2002
Lớp: 8A
Địa chỉ: Xã Đức Đồng- Huyện Đức Thọ- Tỉnh Hà Tĩnh
Điện thoại: 01679258810
Email:

1


1. Tên tình huống.

NĂNG LƯỢNG VÀ THÁI ĐỘ CỦA CHÚNG TA!
Sau khi kết thúc buổi học, hai bạn Khánh và Anh đang trên đường ra nhà xe để
lấy xe đạp đi về. Chợt nhìn thấy trong lớp 7A: quạt điện đang quay và bóng đèn
đang sáng. Khánh bảo Anh:
– Khánh: Chúng ta đi tìm bác bảo vệ xin bác chìa khóa mở cửa để vào tắt bóng
đèn và quạt điện nhé!
– Anh: Không phải lớp mình, chúng ta mất công làm gì? Chúng ta về đi.
– Khánh: Anh à! Cậu làm thế là không được. Cậu biết không: việc làm đó rất gây
lãng phí điện. Lãng phí điện quá mức gây dẫn đến cạn kiệt năng lượng điện. Mặt

khác để sản xuất ra điện thì gây ô nhiễm môi trường rất nghiêm trọng. Chúng ta
phải biết tiết kiệm nguồn năng lượng quý giá này.
– Anh: Thế à! Tớ hiểu rồi, vậy bây giờ chúng ta đi gặp bác bảo vệ, xin bác chìa
khóa để vào tắt các thiết bị điện nhé.
– Khánh: Vậy chúng ta đi nhanh lên.
– Anh: Ừ.
– Khánh: Vì vậy, từ hôm nay chúng ta cùng nhau sử dụng các nguồn năng lượng
trong nhà trường và gia đình một cách hợp lí nhé.

2. Mục tiêu giải quyết tình huống.
– Thứ nhất: Thế giới đang vào những năm đầu của thế kỉ 21. Dân số thế giới đã
đạt mức 7,3 tỉ người (Số liệu trên được công bố trong phiên họp dự báo dân số tại
Hội nghị Thống kê Chung 2015 (JSM) 2015) tổ chức ở Seattle, Mỹ ngày
10/8/2015) nên nhiều vấn đề mới nảy sinh. Vấn đề sự khủng hoảng về nguồn năng
lượng đang thu hút sự quan tâm của các nhà khoa hoc cũng như của tất cả mọi
người trên thế giới. Đây là một tình huống thiết thực, xuất phát từ thực tế đời sống
hiện đại hóa như bây giờ.
– Thứ hai: Như chúng ta đã biết về hiện tượng biến đổi khí hậu làm Trái đất nóng
lên. Về hiện tượng này em có thể giải thích ngắn gọn như sau:
Hiệu ứng nhà kính: Chúng ta biết rằng, bức xạ mặt trời là bức xạ sóng ngắn
(năng lượng lớn) nên nó dễ dàng xuyên các lớp khí CO 2 và tầng ozon để chiếu
xuống trái đất. Ngược lại, bức xạ nhiệt từ mặt đất phát vào vũ trụ là bước sóng
dài (yếu hơn ), nên nó bị hấp thụ (không xuyên qua được) bởi CO 2 và hơi nước
trong khí quyển. Cân bằng CO2 được duy trì nhờ sự hấp thụ của thực vật và hòa
tan trong nước biển đại dương. Như vậy, với một mức nào đó, lượng CO 2 trong
khí quyển là cần thiết cho sự ổn định nhiệt trên trái đất cũng như cho quá trình
quang hợp của thực vật . Tuy nhiên, ngày nay, con người đã thải CO 2 vào khí
quyển vượt quá mức cân bằng bình thường của nó(2,5.1013 tấn CO2)
2

Điều này dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ trên trái đất. Người ta ước tính nếu nồng
độ CO2 trong khí quyển tăng lên gấp đôi thì nhiệt độ trung bình bề mặt trái đất sẽ
tăng lên 3,6 độ C. Sự nóng lên toàn cầu này sẽ làm tan băng hai cực, dâng mực
nước biển, ngập lụt những vùng ven biển. Nó có thể gây ra bão lụt ở một số vùng
và hạn hán ở những vùng khác.Những sự biến đổi bất thường này của khí hậu vẫn
chưa thể lường hết được.

Hình 1: Sự nóng lên toàn cầu
Đây cũng là vấn đề được quan tâm ở nước ta trong khi Việt Nam là một nước
ven biển chịu ảnh hưởng lớn của biến đổi khí hậu, nên em muốn hướng đến giải
quyết vấn đề thực trạng này. Việc sử dụng nguồn năng lượng một cách hợp lí
không chỉ giúp tiết kiệm được kinh tế cho gia đình mà còn có ý nghĩa lớn trong
việc bảo vệ môi trường sống của chúng ta.. Góp phần cùng thầy cô tuyên truyền,
nhắc nhở các bạn học sinh trong nhà trường để các bạn nhận thức rõ hơn về việc
sử dung hợp lí nguồn năng lượng xung quanh cuộc sống. Bên cạnh đó các bạn
tuyên truyền tới những người thân trong gia đình và những người xung quanh về
việc sử dụng hợp lí nguồn năng lượng.
– Thứ ba: Khi giải quyết tình huống này, chúng em được tìm hiểu sâu rộng hơn
về các môn như Địa lí, Công nghệ, Vật lí, Sinh học, Mĩ thuật, Giáo dục công dân,
Tiếng anh và từ đó chúng em tăng khả năng vận dụng kiến thức các môn học vào
đời sống.

3. Tổng quan về các nghiên cứu liên quan tới việc giải quyết tình huống?
Để giải quyết tình huống này, chúng em đã tìm hiểu và thấy có thể vận dụng
kiến thức các môn học trong nhà trường để giải quyết một cách đầy thuyết phục
3


mà em đã đưa ra trên. Vận dụng các môn: Địa lí, Sinh học, Giáo dục công dân,

Ngữ văn, Công nghệ, Vật lí, Mĩ thuật, Tiếng anh ở các lớp mà em đã được học. Cụ
thể là:
* Với môn Địa lí lớp 9: Qua bài: “Sự phát triển và phân bố công nghiệp” chúng
ta hiểu biết về sử dụng năng lượng tại Việt Nam
Mục II: Các ngành công nghiệp
Đưa ra các dẫn chứng về sử dụng năng lượng của Việt Nam: công nghiệp trọng
điểm
– Sản lượng than, dầu thô khai thác của nước ta giai đoạn 1990-2007
Năm
1990
1995
2000
2007
Sản phẩm
Than (triệu tấn)
4,6
8,4
11,6
42,5
Dầu thô (triệu tấn) 2,7
7,6
16,3
15,9
Như vậy trong giai đoạn 1990-2007 sản lượng than khai thác của nước ta tăng
37,9 triệu tấn tăng gấp 9,2 lần và sản lượng dầu mỏ tăng 13,2 triệu tấn, tăng gấp
5,9 lần.
– Khai thác than đá, dầu thô (dầu mỏ và khí đốt) là nguyên liệu để phát triển các
nhà máy nhiệt điện ở nước ta.
+ Than: Quảng Ninh trữ lượng 6,5 tỉ tấn là nguồn nguyên liệu cơ bản xây dựng
các nhà máy nhiệt điện Phả Lại (công suất: 1000MW), Na Dương, Uông Bí (Vùng

trung du miền núi Bắc Bộ), Ninh Bình (Đồng bằng sông Hồng).
+ Dầu khí: Tập trung ở thềm lục địa phía Nam: trữ lượng 4 –> 5 triệu tấn dầu quy
đổi và hàng nghìn tỉ m3 khí kèm theo. Các mỏ khí ở Lan Đỏ, Lan Tây và khí đốt từ
các mỏ dầu là nguyên liệu xây dựng nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ, Bà Rịa, Cà Mau
ở phía Nam nước ta.
– Sản lượng điện của nước ta không ngừng tăng:
Năm
2000
2005
2007
Sản lượng (tỉ kWh) 26,7
52,1
64,1
+ Từ năm 2000 – 2007 sản lượng điện tăng: 37,4 tỉ KW, tăng gấp 2,4 lần. Sản
lượng ngành công nghiệp nặng nước ta chiếm 11% (2007) giá trị sản lượng toàn
ngành công nghiệp.
+ Từ Bắc vào Nam nguồn điện năng của chúng ta đang sử dụng được truyền tải
bằng hệ thống đường dây 500 kV và 250 kV
* Với môn Hóa học 9: Sau khi nghiên cứu các bài:
– Bài 27: Cacbon
– Bài 28: Các oxit của cacbon
– Bài 40: Dầu mỏ và khí thiên nhiên
– Bài 41: Nhiên liệu
4


Em có thể trình bày một vài nhiên liệu như:
– Than đá, dầu mỏ và khí thiên nhiên là những nguồn nhiên liệu thiết yếu. Tuy
nhiên, các nhiên liệu trên luôn có lẫn hợp chất chứa lưu huỳnh hoặc nitơ, vì vậy
khi cháy tạo ra khí CO2 thường có lẫn các khí khác như SO2, NO2, CO...gây ô

nhiễm môi trường. Các nguồn nhiên liệu đang dần cạn kiệt, vì vậy, người ta đang
nghiên cứu tìm kiếm nguồn năng lượng mới thay thế (hiđro).

– Than chứa 90% cacbon là một phi kim. Khi đốt than sinh ra khí CO và khí CO 2
gây hại cho sức khỏe con người (khí CO có thể gây chết người).
– Dầu mỏ là một hỗn hợp tự nhiên của nhiều loại hiđrocacbon. Khí thiên nhiên có
trong các mỏ dầu, mỏ khí nằm dưới lòng đất. Dầu mỏ và khí thiên nhiên là nguồn
nhiên liêu quý trong đời sống và trong công nghiệp. Dàu mỏ và khí thiên nhiên
của nước ta có trữ lượng vào khoảng 3 – 4 tỉ tấn, tập trung chủ yếu ở thềm lục địa
phía Nam. Hiện nay nước ta đã khai thác dầu và khí ở các mỏ: Bạch Hổ, Rạng
Đông, Lan Tây...Sản lượng dầu khí tăng lên góp phần quan trọng vào việc phát
triển kinh tế ( Năm 2002: khai thác 19, 362 triệu tấn dầu có 17, 102 triệu tấn dầu
thô và 2, 26 tỉ m3 khí)

Hình 2: Biểu đồ sản lượng dầu khai thác ở Việt Nam giai đoạn 1986 – 2002
* Với môn Ngữ văn: sử dụng các kiểu văn bản nghị luận, thuyết minh với những
lí lẽ thuyết phục để giải quyết tình huống.
5


* Với môn Công nghệ 8: Biết được quy trình sản xuất năng lượng điện để giáo
dục ý thức sử dụng năng lượng hợp lí.

Hình 3: Sơ đồ nhà máy nhiệt điện (1. Lò hơi; 2. Tua bin hơi; 3. Máy phát điện)

Hình 4: Nhà máy thủy điện
* Với môn Sinh học: Hiểu được lượng khí thải độc hại trong quá trình khai thác
và sử dụng của các nước trên thế giới có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người.
Các khí nguy hiểm nhất đối với sức khoẻ con người và khí quyển trái đất đã được
biết đến gồm: Cacbon đioxit (CO2); Lưu huỳnh đioxit (SO2).; Cacbon oxit (CO);

Nitơ oxit (N2O); Clorofluorocacbon (còn gọi là CFC) và Mê tan (CH4).
– Cacbon

đioxit (CO2): CO2 với hàm lượng 0,03% trong khí quyển là nguyên liệu
cho quá trình quang hợp để sản xuất năng suất sinh học sơ cấp ở cây xanh. Thông
thường, lượng CO2 sản sinh một cách tự nhiên cân bằng với lượng CO 2 được sử
dụng cho quang hợp. Hai loại hoạt động của con người là đốt nhiên liệu hoá thạch
và phá rừng đã làm cho quá trình trên mất cân bằng, có tác động xấu tới khí hậu
toàn cầu.
6


Ðioxit Sunfua (SO2): là chất gây ô nhiễm không khí có nồng độ thấp trong khí
quyển, tập trung chủ yếu ở tầng đối lưu. Đioxit sunfua sinh ra do núi lửa phun, do
đốt nhiên liệu than, dầu, khí đốt, sinh khối thực vật, quặng sunfua,.v.v... SO 2 rất
độc hại đối với sức khoẻ của người và sinh vật, gây ra các bệnh về phổi khí phế
quản. SO2 trong không khí khi gặp oxi và nước tạo thành axit, tập trung trong
nước mưa gây ra hiện tượng mưa axit.
–

Cacbon oxit (CO): CO được hình thành do việc đốt cháy không hết nhiên liệu
hoá thạch như than, dầu và một số chất hữu cơ khác. Khí thải từ các động cơ xe
máy là nguồn gây ô nhiễm CO chủ yếu ở các thành phố. Hàng năm trên toàn cầu
sản sinh khoảng 600 triệu tấn CO. CO không độc với thực vật vì cây xanh có thể
chuyển hoá CO => CO2 và sử dụng nó trong quá trình quang hợp. Vì vậy, thảm
thực vật được xem là tác nhân tự nhiên có tác dụng làm giảm ô nhiễm CO. Khi
con người ở trong không khí có nồng độ CO khoảng 250 ppm sẽ bị tử vong.
–

Nitơ oxit (N2O): N2O là loại khí gây hiệu ứng nhà kính, được sinh ra trong quá

trình đốt các nhiên liệu hoá thạch. Hàm lượng của nó đang tăng dần trên phạm vi
toàn cầu, hàng năm khoảng từ 0,2 – 3%. Một lượng nhỏ N2O khác xâm nhập vào
khí quyển do kết quả của quá trình nitrat hoá các loại phân bón hữu cơ và vô cơ.
N2O xâm nhập vào không khí sẽ không thay đổi dạng trong thời gian dài, chỉ khi
đạt tới những tầng trên của khí quyển nó mới tác động một cách chậm chạp với
nguyên tử oxi.
–

Clorofluorocacbon (viết tắt là CFC): CFC là những hoá chất do con người tổng
hợp để sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và từ đó xâm nhập vào khí quyển.
CFC 11 hoặc CFCl3 hoặc CFC l2 hoặc CF2Cl2 (còn gọi là freon 12 hoặc F12) là
những chất thông dụng của CFC. Một lượng nhỏ CFC khác là CHC 1F2 (hoặc F22),
CCl4 và CF4 cũng xâm nhập vào khí quyển. Cả hai hợp chất CFC 11 và CFC 12
hoặc freon đều là những hợp chất có ý nghĩa kinh tế cao, việc sản xuất và sử dụng
chúng đã tăng lên rất nhanh trong hai thập kỷ vừa qua. Chúng tồn tại cả ở dạng sol
khí và không sol khí. Dạng sol khí thường làm tổn hại tầng ozon, do đó là sự báo
động về môi trường, những dạng không sol khí thì vẫn tiếp tục sản xuất và ngày
càng tăng về số lượng. CFC có tính ổn định cao và không bị phân huỷ. Khi CFC
đạt tới thượng tầng khí quyển chúng sẽ được các tia cực tím phân huỷ. Tốc độ
phân huỷ CFC sẽ rất nhanh nếu tầng ôzôn bị tổn thương và các bức xạ cực tím tới
được những tầng khí quyển thấp hơn.
–

Mêtan (CH4): Mêtan là một loại khí gây hiệu ứng nhà kính. Nó được sinh ra từ
các quá trình sinh học, như sự men hoá đường ruột của động vật có guốc, cừu và
những động vật khác, sự phân giải kỵ khí ở đất ngập nước, ruộng lúa, cháy rừng
và đốt nhiên liệu hoá thạch. CH4 thúc đẩy sự oxi hoá hơi nước ở tầng bình lưu. Sự
gia tăng hơi nước gây hiệu ứng nhà kính mạnh hơn nhiều so với hiệu ứng trực tiếp
–

7


của CH4. Hiện nay hàng năm khí quyển thu nhận khoảng từ 400 đến 76 x 1012g
CH4.
Triệu tấn/năm
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
Mỹ

T. Quốc Nga

Ấn Độ Nhật Đức
Quốc gia

Úc

N. Phi

Anh

H. Quốc

Hình 5: Phát thải khí CO2 của một số nước trong một năm
* Với môn Giáo dục công dân: Giáo dục ý thức bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.

Luật về tài nguyên môi trường.
* Với môn Mĩ thuật: Vẽ tranh tuyên truyền, cổ động việc sủ dụng năng lượng tiết
kiệm và hiệu quả:

8


Hình 6: Một số bức tranh cổ động
9


* Với môn Tiếng anh: Để hòa cùng chủ trương, không khí xây dựng môi trường
học Tiếng anh ở trường THCS. Chúng ta đưa ra một số khẩu hiệu song ngữ như:
– CHUNG TAY SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ
(JOIN HANDS USING ENERGY SAVING AND EFFICIENCY)
– HÃY TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO THẾ HỆ TƯƠNG LAI
(LET’S SAVE ENERGY FOR FUTURE GENERATIONS)
* Với môn Vật lí 8, 9: Tìm hiểu các bài:
– Vật li 8:
Bài 17: Sự chuyển hóa và bảo toàn cơ năng
Nhờ thế năng chuyển hóa thành động năng mà chúng ta có một nguồn năng
lượng điện lớn để sử dụng (năng lượng gió, thủy năng...) song các nguồn năng
lượng đó tuy nhiều nhưng không phải là vô tận, chúng ta phải biết tiết kiệm nguồn
năng lượng đó để sử dụng lâu dài.
Bài 26: Năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu
Để có năng lượng cần phải có nhiên liệu (xăng, dầu, than, khí đốt...). Theo ước
tính thì Trái đất chỉ còn dự trữ khoảng 140 tỉ tấn khí đốt.
– Vật lí 9:
Bài 36: Truyền tải điện năng đi xa
Điện năng được truyền tải từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ qua hệ thống dây tải

điện. Vì dây tải điện có điện trở nên phát sinh hao phí trên đường dây. Để giảm
công suất hao phí, cách tốt nhất là tăng hiệu điện thế vào hai đầu đường dây.
Bài 62: Sản xuất điện năng – Nhiệt điện và thủy điện
Điện năng được sử dụng rộng rãi và thuận tiện trong các hoạt động của con
người. Nhưng nguồn điện năng lại không có sẵn trong tự nhiên như các nguồn
năng lượng khác (than đá, dầu khí...). Nhờ các nhà máy nhiệt điện, thủy điện, máy
phát điện gió, pin mặt trời, nhà máy điện hạt nhân mà điện được sản xuất.
4. Giải pháp giải quyết tình huống
* Của Đảng và nhà nước
– Cần xây dựng một khung pháp lý phù hợp tiêu chuẩn quốc tế và điều kiện Việt
Nam. Trước mắt, có thể phải thành lập một nhóm công tác liên ngành để rà soát
lại hệ thống pháp luật hiện hành, khảo sát thị trường trong và ngoài nước và thực
hiện một số dự án thí điểm để có cơ sở xây dựng khung pháp luật về PPP.
– Chính phủ cần thành lập một cơ quan độc lập quản lý các dự án PPP để thực
hiện „cơ chế một cửa“, tạo điều kiện cho các nhà đầu tư cơ hội nắm bắt thông tin
dự án một cách dễ dàng cũng như thuận lợi trong việc triển khai thực thi dự án.
– Xây dựng một cơ chế hỗ trợ đối với các dự án, tính đến vai trò của nhà nước
với tư cách là người bão lãnh và xúc tiến tính khả thi. Vì vốn đầu tư các dự án
đến từ nhiều nguồn trong đó, vốn nhà đầu tư thường chỉ khoảng 30%, còn lại là
đi vay. Các đối tác cho vay tất nhiên sẽ tính toán và đặt niềm tin vào hiệu quả dự
10


án nhưng nếu không có sự tham gia của Nhà nước thì khả năng huy động vốn sẽ
rất khó.
– Tuyên truyền nâng cao nhận thức của các nhà đầu tư tư nhân khi tham gia xây
dựng hạ tầng cùng Nhà nước.
– Nhà nước phải bỏ kinh phí và chỉ đạo làm tốt công tác thiết kế, tính toán khả thi
về mặt tài chính, khả năng chịu đựng phí mua điện của các tổ chức phân phối...
để định được mức lợi nhuận trước khi kêu gọi đầu tư vì yếu tố lợi nhuận là quyết

định khi kêu gọi các nhà đầu tư. Khi đủ điều kiện mới đưa ra kêu gọi đầu tư bằng
cách đấu thầu để có được đối tác có lợi nhất.
– Đẩy nhanh tiến độ xây dựng thị trường điện để thu hút vốn đầu tư từ mọi thành
phần kinh tế trong và ngoài nước tham gia hoạt động điện lực.
– Cần xây dựng một cơ chế giá điện minh bạch, đủ hấp dẫn nhà đầu tư. Chính vì
giá điện hiện nay còn bộc lộ những yếu tố bất cập nên không thu hút nhà đầu tư.
Thêm vào đó, việc bù chéo giữa giá điện sản xuất sang giá điện sinh hoạt vẫn duy
trì đang làm giảm sức cạnh tranh của sản phẩm hàng hoá. Việc giá điện không
phản ánh đúng chi phí cũng không khuyến khích sử dụng điện tiết kiệm. Hiện
nay, so tương quan mức tăng GDP với tốc độ tăng nhu cầu sử dụng điện thì tốc
độ sử dụng điện luôn gấp đôi GDP, cho thấy việc sử dụng lãng phí, không hiệu
quả còn tràn lan.
– Ban hành văn bản quy phạm pháp luật về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu
quả, tổ chức hướng dẫn và kiểm tra việc thực hiện, có chế độ thưởng, phạt cụ thể.
Ban hành các quy chế, quy định về công tác tư vấn tiết kiệm năng lượng, kiểm
toán năng lượng, kiểm định cấp chứng chỉ đạt tiêu chuẩn chất lượng và dán tem
chất lượng sản phẩm tiết kiệm năng lượng. Khuyến khích và có chế độ ưu đãi cho
các doanh nghiệp nhập khẩu thiết bị, vật tư, dây chuyền công nghệ cho mục đích
tiết kiệm năng lượng hoặc có dự án đầu tư sản xuất sản phẩm tiết kiệm năng
lượng.
– Gắn kết nội dung tiết kiệm điện năng với việc xây dựng kế hoạch phát triển
kinh tế - xã hội của các cấp, các ngành nhằm đảm bảo kinh tế xã hội bền vững.
Coi đó là nội dung cơ bản không thể tách rời trong đường lối chủ trương phát triển
của đất nước.
– Giao chỉ tiêu tiết kiệm năng lượng đối với từng cơ quan, đơn vị. Cắt giảm ngân
sách hoạt động của cơ quan đơn vị nếu không đạt chỉ tiêu. Đồng thời xây dựng chế
độ trách nhiệm đối với từng tập thể cá nhân trong viêc thực hiện tiết kiệm điện
năng.
– Có chính sách khuyến khích các doanh nghiệp sử dụng máy phát điện trong giờ
cao điểm, hạn chế sử dụng điện lưới.

11


– Khuyến khích và có chế độ ưu đãi cho các doanh nghiệp nhập khẩu thiết bị, vật
tư, dây chuyền công nghệ cho mục đích tiết kiệm năng lượng hoặc có dự án đầu tư
sản xuất sản phẩm tiết kiệm năng lượng.
* Của mỗi người, mỗi cá nhân, mỗi tâp thể…
Hành vi nên làm:
Đối với động cơ truyền động:
– Không để động cơ chạy không tải quá lâu, chạy vượt quá công suất cần thiết,
chạy non tải trong thời gian dài.
– Nên sử dụng động cơ, cơ cấu truyền động có khả năng thay đổi tốc độ cho các
hệ thống tải biến đổi.
– Sử dụng động cơ hiệu suất cao cho các bộ phận mang tải nặng trong thời gian
dài.
Đối với hệ thống nén khí:
– Hợp lý hoá hệ thống ống dẫn, giảm tỉ lệ rò khí, định kỳ thử áp không tải, nén khí
ở mức áp suất thấp nhất vừa đủ để đáp ứng nhu cầu sử dụng, không để sụt áp quá
lớn trong hệ thống phân phối khí, thu hồi nhiệt khí nén tại vị trí có thể.
Nhà máy sản xuất làm lạnh:
– Tránh làm tắc luồng khí trong và xung quanh bộ tản nhiệt, giảm thiểu tắc nghẽn
tại mạch làm phía sơ cấp và thứ cấp.
– Bảo dưỡng lớp cách nhiệt đúng tiêu chuẩn, giảm tối đa thời gian vận hành, tránh
vận hành trong điều kiện non tải, giữ tải làm mát ở mức tối thiểu...
Nhà máy sản xuất - Nước đá được làm lạnh và làm mát\
– Đảm bảo hệ thống không rò rỉ tối ưu hoá nhiệt độ của nước đá được làm lạnh,
cách ly các thiết bị không sử dụng. Cách nhiệt hệ thống phân phối với tiêu chuẩn
cao.
– Nước làm mát sử dụng tuần hoàn kín, sử dụng các bộ cảm biến nhiệt độ để điều

chỉnh các quạt ở tháp làm mát.
Toà nhà:
– Điều hoà không khí và thông gió: Lắp đặt các bộ điều khiển tối ưu hoá, giảm
thiểu thể tích lưu không, duy trì nhiệt độ phòng ở 25oC hoặc cao hơn.
– Chiếu sáng: Lắp các bộ điều khiển ánh sáng tự động, cảm biến trạng thái sử
dụng. Sử dụng các đèn chiếu sáng có hiệu suất cao.
Chọn các thiết bị điện: Khi mua sắm các trang thiết bị điện sinh hoạt, đồ dùng gia
dụng cần quan tâm đến các yếu tố sau:
– Chọn thiết bị đúng công suất: vì mọi sự thừa hoặc thiếu công suất đều gây lãng
phí điện.
12


– Thay thế các thiết bị tiêu tốn nhiều điện: Đối với hệ thống chiếu sáng nên sử
dụng các loại đèn huỳnh quang, compact. Dùng các bếp lò viba, bếp từ thay thế
các loại bếp điện trở.
– Hạn chế sử dụng các sản phẩm đồ điện quá cũ.
– Không nhất thiết dùng ổn áp hay biến áp.
Sử dụng các đồ gia dụng điện hợp lý:
– Tủ lạnh: Hạn chế mở khi không cần thiết vì khi mở nhiều tủ lạnh sẽ cần nhiều
năng lượng hơn, không xếp thực phẩm quá dầy, quá đầy, giữa các đồ vật phải có
kẽ hở để tạo đối lưu không khí trong tủ, không để tủ lạnh gần nguồn nhiệt.
– Máy điều hoà nhiệt độ: Đối với máy điều hoà nhiệt độ, chỉ để ở mức trên 20 độ
C. Cứ cao hơn 10 độ C là đã tiết kiệm được 10% điện năng. Nếu thường xuyên lau
chùi bộ phận lọc sẽ tiết kiệm được 5–7% điện năng. Nếu đặt máy xa tường sẽ tiết
kiệm 20–25% điện năng. Nên tắt máy điều hòa nếu vắng nhà một giờ trở lên và
nên sử dụng cùng với chiếc quạt trần để tiết kiệm điện hơn nữa.
– Quạt: Sử dụng quạt chỉnh số càng nhanh thì tiêu thụ càng nhiều.
– Máy tính: Hãy tắt máy tính nếu không sử dụng trong vòng 15 phút. Màn hình
máy tính có độ sáng càng cao, màu càng đậm thì càng tốn điện. Nên tắt máy tính

nếu như không có ý định dùng trong vòng 15 phút. Hãy chọn chế độ tiết kiệm điện
năng trong máy tính (Screen Save) để vừa bảo vệ được máy, vừa giảm được
khoảng 55% lượng điện năng tiêu thụ trong thời gian tạm dừng sử dụng máy
(down-time)
– Bàn là: Không nên là quần áo khi đang ướt. Không là quần áp trong phòng bật
điều hoà. Nên lau sạch bề mặt kim loại của bàn giúp hoạt động có hiệu quả hơn.
Sau khi tắt điện, bạn còn có thể là được 2 bộ quần áo nữa vì nhiệt của bàn là giảm
chậm.
– Máy giặt: Chỉ nên sử dụng máy giặt khi có đủ quần áo phù hợp với công suất
định mức để hạn chế số lần hoạt động của máy.
– Lò vi sóng: Không dùng lò vi sóng trong phòng có bật điều hoà, không nên đặt
gần các đồ điện khác vì nó sẽ làm ảnh hưởng tới chức năng của đồ điện khác.
– Máy bơm: Nhớ vặn chặt các van nước vì để nó rò rỉ sẽ làm máy bơm hoạt động
gây tốn điện.
– Tivi: Không để chế độ màn hình quá sáng, tắt máy bằng nút tắt ấn tay ở máy,
dùng tivi có kích cỡ phù hợp với nhà của mình, chỉnh độ sáng và tương phản ở
mức vừa phải. Không nên tắt TV bằng điều khiển từ xa mà nên tắt bằng cách ấn
nút ở máy; không xem TV khi đang nối với đầu video. Nên chọn kích cỡ TV phù
hợp với diện tích nhà bạn vì TV càng to càng tốn điện.
13


– Máy hút bụi: Trước mỗi lần hút bụi, cần kiểm tra giữ sạch túi bụi, nếu túi bụi
chứa đầy bụi sẽ làm giảm lực hụt khiến điện năng tiêu thụ nhiều hơn. Không nên
hút bụi ở những nơi ẩm ướt.
– Bình đun nước nóng: Nên chọn bình có thể tích và công suất phù hợp. Khi sử
dụng bình đun nước luôn phải đầy nước, đặt bình ở độ cao không nên quá 2m so
với vòi xả để tránh thất thoát nhiệt theo đường ống.
– Sử dụng những thiết bị dùng năng lượng mặt trời để đun nước nóng.
Tiết kiệm điện trong chiếu sáng:

–Chiếu sáng trong nhà nên sử dụng các đèn huỳnh quang, compact thay thế cho
đèn sợi đốt.
– Luôn tắt đèn khi ra khỏi phòng đây là biện pháp tiết kiệm điện mà không mất chi
phí.
Các giải pháp tuyên truyền:
– Các đài truyền thanh, truyền hình các cấp cần xây dựng phóng sự, thông tin, tọa
đàm, giới thiệu mô hình điển hình về tiết kiệm năng lượng.
– Các tờ báo trung ương, báo địa phương cần dành ít nhất một góc nhỏ trên trang
báo nói về vấn đề tiết kiệm năng lượng.
– Không coi việc tiết kiệm điện là việc riêng của ngành điện: Các cơ quan chức
năng cần phối hợp chặt chẽ, đồng bộ với Ngành điện và nhất quán về chủ trương
biện pháp thực hiện từ trung ương đến địa phương. Việc tuyên truyền tiết kiệm
năng lượng là việc làm thường xuyên của mọi người.
– Gắn chỉ tiêu tiết kiệm năng lượng vào cuộc vận động xây dựng khu phố văn
hóa, làng văn hóa, gia đình văn hóa, phong trào “ Toàn dân đòan kết xây dựng đời
sống văn hóa ở khu dân cư”
– Kết hợp tuyên truyền về tiết kiệm năng lượng trong các buổi họp khu dân cư,
buổi sinh hoạt của các đoàn thể…Tổ chức các hội nghị chuyên đề, diễn đàn, gặp
mặt điển hình cuộc thi, hội thi…về tiết kiệm năng lượng.
– Nêu tên trên các phương tiện thông tin đại chúng những cơ sở, cơ quan, đơn vị
không sử dụng tiết kiệm điện năng hiệu quả.
– Đẩy mạnh phát triển mô hình sử dụng khí Biogas để làm khí đốt và phát điện
năng ở nông thôn và thành thị.
– Thành lập các trung tâm tư vấn khách hàng sử dụng tiết kiệm điện cũng như tiết
kiệm năng lượng nói chung.
Hành vi cấm
– Hủy hoại nguồn tài nguyên năng lượng quốc gia.
– Giả mạo, gian dối để được hưởng chính sách ưu đãi của Nhà nước trong hoạt
động sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.
14

–Lợi dụng chức vụ, quyền hạn trong quản lý sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu
quả vì mục đích vụ lợi.
– Cố ý cung cấp thông tin không trung thực về hiệu suất năng lượng của phương
tiện, thiết bị trong hoạt động dán nhãn năng lượng, kiểm định, quảng cáo và các
hoạt động khác gây thiệt hại đến lợi ích của Nhà nước, quyền và lợi ích hợp pháp
của tổ chức, hộ gia đình, cá nhân.
– Sản xuất, nhập khẩu, lưu thông phương tiện, thiết bị sử dụng năng lượng thuộc
Danh mục phương tiện, thiết bị phải loại bỏ do cơ quan nhà nước có thẩm quyền
ban hành.
5. Thuyết minh về tiến trình giải quyết tình huống
ĐỐI VỚI NĂNG LƯỢNG THẾ GIỚI NÓI CHUNG
Trước tiên chúng ta phải hiểu năng lượng là gì? Sử dụng năng lượng tiết kiệm và
hiệu quả là gì?
Thuật ngữ năng lượng được định nghĩa là những tài nguyên thiên nhiên có thể
cung cấp nguyên liệu làm các máy móc hoạt động và thao tác sản xuất.Từ điển
Tiếng Việt và từ điển Vật lí phổ thông định nghĩa: “Năng lượng là đại lượng vật lí
đặc trưng cho khả năng sinh công của một vật”. Đại từ điển Bách khoa toàn thư
Tiếng Anh đã định nghĩa: “Năng lượng là thuật ngữ bao gồm nhiệt năng, thủy
năng và ánh sáng, con người có khả năng chuyển hóa thích hợp để cung cấp nhu
cầu năng lượng cho chính mình”. Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là
giảm bớt số năng lượng sử dụng bằng cách loại bỏ việc tiêu thụ năng lượng lãng
phí, không cần thiết và không đúng cách . Điều đó còn có nghĩa là sử dụng năng
lượng phù hợp với mục đích sử dụng, không lãng phí, sử dụng những thiết bị ít
tiêu hao năng lượng.
Năng lượng cung cấp nguyên liệu phục vụ cho đời sống , sản xuất và các nhu
cầu thiết yếu của con người. Năng lượng có vai trò sống còn đối với đời sống con
người, nó quyết định sự tồn tại, phát triển và chất lượng cuộc sống của con người.
Năng lượng dùng để thắp sáng, để sưởi ấm, để đi lại,.... Có năng lượng thì con

người mới tồn tại. Năng lượng cũng chính là yếu tố đầu vào không thể thiếu của
rất nhiều ngành kinh tế khác, có tác động ảnh hưởng không nhỏ đến các hoạt động
kinh tế, chính trị, văn hóa, xã hội. Ngày nay, có thể thấy rõ các vấn đề khủng
hoảng năng lượng thường có tác động rất lớn tới kinh tế và xã hội của các nước
trên thế giới. Do vậy, nhiều nước trên thế giới đã đặt vấn đề năng lượng thành vấn
đề ‘an ninh năng lượng” đối với sự phát triển quốc gia.
Theo tài liệu của Cơ quan Thông tin năng lượng (IEA) năm 2004 đã dự báo
răng nhu cầu tiêu thụ tất cả nguồn năng lượng đang có xu hường tăng nhanh.
Trong vòng 24 năm kể từ năm 2001 đến năm 2025, mức tiêu thụ năng lượng trên
thế giới có thể tăng thêm 54% (ước tính khoảng 404 nghìn triệu triệu Btu vào năm
2001 tới 623 nghìn triệu triệu Btu vòa năm 2025). Nhu cầu sử dụng ngày càng cao
do nhu cầu tăng trưởng kinh tế, phát triển các nghành sản xuất công nghiệp, giao
15


thông vận tải và nhu cầu nâng cao chất lượng cuộc sống. Việc gia tăng khai thác
và sử dụng các nguồn tài nguyên năng lượng như hiện nay trên thế giới đã dẫn đến
nguồn tài nguyên năng lượng không tái sinh đang bị cạn kiệt. Dân số toàn cầu đã
đạt mức 7,3 tỉ người. Muốn duy trì sự phát triển của xã hội cần tìm kiếm thêm các
nguồn năng lượng mới.
Các nguồn năng lượng hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí đốt...) là loại năng lượng
quan trọng nhất, có ảnh hưởng đến mọi lĩnh vực của đời sống. Vậy năng lượng
(nhiên liệu) hóa thạch được định nghĩa là gì?
Nhiên liệu hóa thạch được hình thành từ quá trình phân hủy kỵ khí của xác
các sinh vật, bao gồm thực vật phù du và động vật phù du lắng đọng xuống đáy
biển (hồ) với số lượng lớn trong các điều kiện thiếu oxi, cách đây hàng triệu năm.
Trải qua thời gian địa chất, các hợp chất hữu cơ này trộn với bùn, và bị chôn vùi
bên dưới các lớp trầm tích nặng. Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao làm cho
các vật chất hữu cơ bị biến đổi hóa học, đầu tiên là tạo ra kerogen ở dạng sáp.
Chúng được tìm thấy trong các đá phiến sét dầu và sau đó khi bị nung ở nhiệt cao

hơn sẽ tạo ra hiđrocacbon lỏng và khí bởi quá trình phát sinh ngược.
Các nhiên liệu hóa thạch thay đổi trong dải từ chất dễ bay hơi với tỷ số
cacbon: hiđro thấp như methane, dầu hỏa dạng lỏng, đến các chất không bay hơi
chứa toàn là cacbon như than đá. Methane có thể được tìm thấy trong các mỏ
hiđrocacbon ở dạng riêng lẻ hay đi cùng với dầu hỏa hoặc ở dạng methane
clathrates. Về tổng quát chúng được hình thành từ các phần còn lại của thực vật và
động vật bị hóa thạch khi chịu áp suất và nhiệt độ bên trong vỏ Trái Đất hàng triệu
năm. Học thuyết phát sinh sinh vật được Georg Agricola đưa ra đầu tiên vào năm
1556 và sau đó là Mikhail Lomonosov vào thế kỷ 18.
Nhiên liệu hóa thạch có vai trò rất quan trọng bởi vì chúng có thể được dùng làm
chất đốt (bị ôxi hóa thành cacbon đioxit và nước) để tạo ra năng lượng. Việc sử
dụng than làm nhiên liệu đã diễn ra rất lâu trong lịch sử. Hiện nay năng lượng hóa
thạch vẫn là nguồn nhiên liệu chủ yếu để thỏa mãn những đòi hỏi về năng lượng
vì giá của chúng vẫn rẻ hơn các nguồn năng lượng hạt nhân, năng lượng tái tạo
hay các năng lượng hoàn nguyên khác. Chính vì điều đó sẽ dẫn đến sự cạn kiệt
nguồn năng lượng hóa thạch trong một thời gian không xa.
Cơ quan thông tin năng lượng Hoa Kỳ (EIA) ước tính năm 2006 rằng nguồn
năng lượng nguyên thủy bao gồm 36,8% dầu mỏ, than 26,6%, khí thiên nhiên
22,9%, chiếm 86% nhiên liệu nguyên thủy sản xuất trên thế giới. Các nguồn nhiên
liệu không hóa thạch bao gồm thủy điện 6,3%, năng lượng hạt nhân 6,0%, và năng
lượng địa nhiệt, năng lượng mặt trời, năng lượng gió, nhiên liệu gỗ, tái chế chất
thải chiếm 0,9%. Tiêu thụ năng lượng trên thế giới tăng mỗi năm khoảng 2,3%.
Năng lượng hóa thạch gồm nhiều nguồn năng lượng:
16


*Than đá:
–Vai trò: Than đá được sử dụng rất phổ biến trong đời sống và sản xuất. Trước

đây, than dùng làm nhiên liệu cho máy hơi nước, đầu máy xe lửa và sưởi ấm. than

đá được sử dụng phổ biến khi động cơ máy hơi nước ra đời.
Ngày nay, than đá chủ yếu dùng làm nhiên liệu để sản xuất điện, luyện kim, và các
ngành công nghiệp khác. Khoảng 40% năng lượng điện trên thế giới được sản
xuất từ than đá. Ngoài ra, chúng còn được ứng dụng rộng rãi trong ngành hóa học
như: dược phẩm, chất dẻo, sợi nhân tạo, phân bón,… Ngoài ra, do có tính chất hấp
phụ các chất độc, than còn được sử dụng để chế tạo mặt nạ phòng độc, lọc nước,
…
–Trữ lượng và phân bố: là nguồn nhiên liệu hóa thạch được sử dụng từ lâu nhất
trên thế giới.
Trữ lượng than trên thế giới
(World energy Council 2010, BP Statistical Review, 2011)
Châu lục
Trữ lượng, triệu Tỉ lệ, %
Tỉ sô R/P,
tấn
năm
Bắc Mỹ
245 088
28,5
231
Trung và Nam Mỹ
12 508
1,5
148
Châu Âu và Á – Âu
304 604
35,4
257
Trung Đông và châu Phi
32 895

3,8
127
Châu Á – Thái Bình
265 843
30,9
57
Dương
Toàn cầu
860 938
100
118
Người ta ước tính có trên 10 nghìn tỷ tấn, trong đó trữ lượng có thể khai thác là
3.000 tỷ tấn mà 3/4 là than đá.
Trữ lượng than đá hiện nay trên thế giới ước tính khoảng 860 triệu tấn và có
mặt trên 100 quốc gia. Than tập trung chủ yếu ở Bắc bán cầu, trong đó đến 4/5
thuộc về Trung Quốc (tập trung ở phía Bắc và Đông Bắc), Hoa Kỳ (chủ yếu ở các
bang miền Tây), LB Nga (vùng Ekibát và Xibêri), Ucraina (vùng Đônbat), CHLB
Đức, Ấn Độ, Ôxtrâylia (ở hai bang Quinslan và Niu Xaoên), Ba Lan...Và nhiều
nhất là Hoa Kì (22%), tiếp đến là Nga và Trung Quốc.
Tỉ số trữ lượng trên sản lượng, R/P ( Reserved-to-production ratio) cho ta biết
thời gian khai thác còn lại của nguồn lợi đó nếu tiếp tục khai thác chúng với tốc độ
hiện tại. Như vậy, con người chỉ có thể khác thác than trong vòng hơn một thế kỉ
nữa (118 năm).
Tổng lượng tiêu thụ than trên thế giới khoảng 6,75 tỉ tấn vào năm 2006 và ước
tình tăng đến 9,98 tỉ tấn vào năm 2030.
– Tình hình khai thác và tiêu thụ than:
17


Công nghiệp khai thác than xuất hiện tương đối sớm và được phát triển từ

nửa sau thế kỉ XIX. Sản lượng than khai thác được rất khác nhau giữa các thời kì,
giữa các khu vực và các quốc gia nhưng nhìn chung, có xu hướng tăng lên về số
lượng tuyệt đối. Trong vòng 50 năm qua, tốc độ tăng trung bình là 5,4%/năm, còn
cao nhất vào thời kì 1950–1980 đạt 7%/năm. Từ đầu thập kỉ 90 đến nay, mức tăng
giảm xuống chỉ còn 1,5%/năm. Mặc dù việc khai thác và sử dụng than có thể gây
hậu quả xấu đến môi trường (đất, nước, không khí...), song nhu cầu than không vì
thế mà giảm đi.
Các khu vực và quốc gia khai thác nhiều than đều thuộc về các khu vực và quốc
gia có trữ lượng than lớn trên thế giới. Sản lượng than tập trung chủ yếu ở khu vực
châu Á – Thái Bình Dương, Bắc Mỹ, Nga và một số nước Đông Âu.
Các nước sản xuất than hàng đầu là Trung Quốc, Hoa Kỳ, Ấn Độ, Ôxtrâylia,
Nga, chiếm tới 2/3 sản lượng than của thế giới. Nếu tính cả một số nước như Nam
Phi, CHLB Đức, Ba Lan, CHDCND Triều Tiên... thì con số này lên đến 80% sản
lượng than toàn cầu.
Công nghiệp khai thác than ra đời trước tiên ở Anh vào đầu thế kỉ XIX. Sau đó,
người ta tìm thấy nhiều than ở Hoa Kỳ, Ấn Độ, Canađa. Vì thế các quốc gia này
lần lượt dẫn đầu về sản lượng than khai thác được của thế giới. Sau chiến tranh thế
giới thứ hai, hàng loạt bể than khổng lồ đã được phát hiện ở Êkibát, Nam Yacút,
Đônbát (Liên Xô cũ), ở Ba Lan, Đông Đức. Trong nhiều năm, Liên Xô dẫn đầu về
sản lượng than. Từ sau năm 1990 do những biến động về chính trị và kinh tế nên
sản lượng than ở Đông Âu và Liên Xô cũ bị giảm sút.
Từ thập niên 90 của thế kỷ XX, việc tìm ra những mỏ than lớn ở Trung Quốc
đã giúp nước này đứng đầu thế giới về khai thác than, vượt trên cả Hoa Kỳ.
Thị trường than quốc tế mới chỉ chiếm trên 10% sản lượng than khai thác. Việc
buôn bán than gần đây phát triển nhờ thuận lợi về giao thông đường biển, song sản
lượng than xuất khẩu không tăng nhanh, chỉ dao động ở mức 550 đến 600 triệu
tấn/năm. Từ nhiều năm nay, Ôxtrâylia luôn là nước xuất khẩu than lớn nhất thế
giới, chiếm trên 35% (210 triệu tấn năm 2001) lượng than xuất khẩu. Tiếp sau là
các nước Trung Quốc, Nam Phi, Hoa Kỳ, Inđônêxia, Côlômbia, Canađa, Nga, Ba
Lan... Các nước công nghiệp phát triển như Nhật Bản, Hàn Quốc, Hà Lan, Pháp,

Italia, Anh... có nhu cầu rất lớn về than và cũng là các nước nhập khẩu than chủ
yếu.

18


4995

5266

3770
3387
2603

2936

1960

1970

1820

1950

1980

1990

2000

2001

Hình 7: Tình hình khai thác than giai đoạn 1950 – 2001
– Tác hại đối với môi trường:
Quá trình khai thác và chế biến than có ảnh hưởng rất lớn đối với hệ sinh thái
và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng đặc biệt là nguồn nước.
Việc khai thác than :
Có hai dạng mỏ than cơ bản là:
–Khai

thác than bằng phương pháp lộ thiên: gây ra vấn đề môi trường như nó "xóa
sổ" hoàn toàn thảm thực vật và lớp đất mặt, làm gia tăng xói mòn đất cũng như
làm mất đi nơi trú ngụ của nhiều sinh vật. Hơn nữa, nước thoát ra từ những mỏ
này chứa axit và các khoáng độc, gây ô nhiễm nước, ô nhiễm đất.
–Khai

thác than bằng phương pháp hầm lò hiện nay làm mất 50% trữ lượng, gây
lún đất, ô nhiễm nước, tiêu hao gỗ chống lò và khá nguy hiểm, xác suất rủi ro cao.
Ở Mĩ, trong suốt thế kỷ 20 đã có hơn 90 000 người thợ mỏ chết vì các tai nạn hầm
mỏ.
Việc chế biến và sàng tuyển than: Chế biến và sàng tuyển than gây bụi, nước thải,
kim loại nặng. Đốt than tạo ra khí SO 2, CO2. Theo tính toán 1 nhà máy nhiệt điện
chạy bằng than công suất 1000 MW hàng năm thải ra khoảng 5 triệu tấn CO 2,
18000 tấn NOx, 11000-68000 tấn phế thải nặng. Thường các công nhân đều có
nguy cơ cao về bệnh ung thư và nám phổi (Phổi của họ phủ đầy bụi than).
19


Việc đốt than :
Việc đốt than gây ra rất nhiều tác động xấu đến môi trường. Sản phẩm của quá

trình đốt than rất phức tạp, bao gồm phần rắn và phần bay hơi (chủ yếu là CO 2).
VD: Khoáng pyrite (FeS2) khi cháy tách ra thành lưu huỳnh và sắt, sắt kết hợp với
oxygen thành oxide sắt nằm ở phần rắn, còn lưu huỳnh khi kết hợp với oxigen
thành SOx bay vào khí quyển.Một số nguyên tố như selenium, thủy ngân,... cũng
bay hơi theo sản phẩm cháy. Ngoài ra, còn có một lượng tro bụi cũng bay vào khí
quyển.
Khi dùng than làm nhiên liệu cho nhà máy nhiệt điện, mỗi kg than khi đốt cháy,
ta thu được khoảng 2 kWh điện, với hiệu suất suất rất thấp khoảng 30 - 40%. Về
mặt môi trường, mỗi kg than thương mại (có hàm lượng carbon ít nhất 70%), sinh
ra 2,93 kg khí carbonic. Như vậy, mỗi kWh điện sản xuất ra tương ứng với sự phát
thải 1,47 kg khí cacbonic. Điều này chứng tỏ than đá là nguồn thải khí CO2 lớn
nhất, là nguyên nhân hàng đầu gây nên hiện tượng nóng lên toàn cầu.
Ngoài ra, khi than bị đốt cháy sẽ sinh ra hàm lượng lớn khí SOx, NOx, là nguyên
nhân gây mưa axit.

Hình 8: Quá trình hình thành mưa axit
Tro bụi từ quá trình đốt than cũng là nguồn gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng

20


Hình 9: Ô nhiễm không khí do đốt than ở Trung Quốc
– Hạn

chế ô nhiễm từ đốt than:

Làm sạch nhiên liệu đầu vào :
Khoảng một nửa lượng lưu huỳnh trong than thường xuất hiện ở dạng pyrite
(FeS2và một nửa còn lại ở dạng S hữu cơ. S hữu cơ thì khó khử loại chứ dạng
pyrite vô cơ phần lớn có thể tách khỏi than bằng các phương pháp lý, hóa. Pyrite

có tỉ trọng gấp 3,6 lần than nên có thể rửa sạch than để tách FeS 2ra. Làm sạch than
bằng phương pháp vật lý này không chỉ có thể tách được S khỏi than mà còn làm
tăng chất lượng, tăng năng lượng trên đơn vị trọng lượng than, do đó tăng hiệu quả
buồng đốt.
Sử dụng thiết bị lọc rửa khí : Chúng ta có thể giảm sự phát thải SO2bằng cách cài
đặt thiết bị lọc khí vào ống khói. Trong thiết bị lọc khí dùng vôi, sữa vôi được
phun vào luồng khí chứa SO2và trung hòa nó. S bị hấp thụ tách ra, trở thành bùn
sệt canxisulfit hay canxisulfat (thạch cao, có thể tái sử dụng trong xây dựng).
Đốt than bằng giàn ghi hoá lỏng : (Fluidize-bed Combustion : FBC) Đây là một
kỹ thuật với khá nhiều ưu điểm, cho hiệu quả làm sạch khí thải cũng như hiệu quả
năng lượng cao. Trong lò hơi FBC này, than được nghiền trộn với bột đá vôi thành
chất huyền phù (hoá lỏng) và phun mạnh cùng với không khí vào đáy giàn ghi.
SO2tác dụng với vôi tạo canxisulfat rắn, rơi xuống đáy lò nung và được đem đi. Tỉ
lệ tách S có thể đạt cao hơn 90%. Do đốt nóng, các phân tử hoá lỏng sẽ tiếp xúc
trực tiếp với ống nồi hơi nên có thể truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt (tốt hơn truyền
nhiệt bằng đối lưu và bức xạ ở những lò thông thường). Vì thế, hiệu quả truyền
nhiệt lò hơi tăng lên nên nhiệt độ lò có thể giảm chỉ bằng 1/2 nhiệt độ ở nồi hơi
thông thường (1600 độ xuống còn 800 độ), nhờ vậy giảm sự hình thành khí NO x
(Nhiệt độ cao làm cho N2và O2trong khí quyển kết hợp, tạo ra nitơ oxit).
Cải tiến lò đốt nhằm giảm thiểu NOx
Nitơ oxit được hình thành một phần từ sự oxihoá nitơ có sẵn trong bản thân nhiên
liệu và một phần từ sự oxit hóa nitơ trong không khí cháy. Một trong những kỹ
thuật cải tiến quá trình đốt để giảm thiểu cả hai nguồn thải NO xtrên là kỹ thuật
không khí dư thừa thấp. Người ta tính toán khối lượng không khí cho quá trình đốt
rất cẩn thận để lượng khí dư là tối thiểu (kỹ thuật này có thể giảm 15-50%lượng
NOxthải).
Kỹ thuật thứ hai phân kỳ quá trình đốt. Ban đầu, nhiên liệu cho cháy trong môi
trường thiếu không khí, nitơ trong bản thân nhiên liệu cháy, được phóng thích chủ
yếu dưới dạng khí nitơ (N2 nhiều hơn NOx). Giai đoạn tiếp theo sẽ cho nhiều
không khí hơn để đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu. Phương pháp này giảm được

21


lượng NOx sinh ra từ sự oxit hoá nitơ trong bản thân nhiên liệu nên lượng NO xthải
giảm còn khoảng 45-60%.

*Dầu mỏ:
– Vai trò:

Dầu mỏ có vai trò rất quan trọng trong đời sống hiện nay, là loại nhiên liệu hóa
thạch được sử dụng phổ biến nhất.
Dầu mỏ được sử dụng chủ yếu để sản xuất nhiên liệu và cung cấp cho ngành công
nghiệp hóa dầu. Trước đây, dầu mỏ còn được dùng để sản xuất điện.
Những ứng dụng thường gặp của dầu mỏ là: làm nhiên liệu cho các phương
tiện giao thông, nhựa đường, chất dẻo, sợi vải tổng hợp, thuốc (aspirin,...), tấm pin
mặt trời, mỹ phẩm, sáp màu, kẹo cao su,….
– Trữ lượng và phân bố:
Trữ lượng xác minh dầu mỏ trên thế giới
(Theo BP Statistical Review of World Energy, June 2010)
Tỉ lệ so
Tỉ lệ sản
Trữ lượng,
Tỉ số R/P
Châu lục
với toàn
lượng so với
tỉ tấn
, năm
cầu, %
toàn cầu, %

Bắc Mỹ
10,3
5,4
14,8
16,6
Nam và Trung Mỹ
34,3
17,3
93,9
8,9
Châu Âu và Á – Âu 19
10,1
21,7
21,8
Trung Đông
101,8
54,4
81,9
30,3
Châu Phi
17,4
9,5
35,8
12,2
Châu Á - Thái Bình
6
3,3
14,8
10,2
Dương

Toàn cầu
188,8
100
46,2
100
Trữ lượng khổng lồ đến 63,2% lượng dầu của cả thế giới tập trung ở Vịnh Ba
Tư, nhất là Ảrập Saudi (thành viên số 1 của OPEC :Organization of Petroleum
Exporting Countries). Các mỏ dầu quan trọng còn lại khác nằm ở vịnhư
Venezuela, Mehico, Nga, Libi và Mỹ (Alaska và vịnh Mehico).
– Tình hình khai thác và tiêu thụ dầu mỏ:

Dầu mỏ đã trở thành tiêu điểm cạnh tranh quốc tế. Dầu mỏ vẫn được coi là
nguồn năng lượng chính cho toàn thế giới tới năm 2025. Thống kê của IEO 2004
cho thấy với nhu cầu đòi hỏi về dầu mỏ tăng lên 1,9% mỗi năm thì trong vòng 24
năm tới, mức tiêu thụ 77 triệu thùng/ngày năm 2001 sẽ tăng lên đến 121 triệu
thùng/ngày vào năm 2025. Nhu cầu lớn nhất là từ Mĩ và các nước đang phát triển
ở châu Á. Nga là một nước lớn về sản xuất dầu mỏ trên thế giới, trở thành nguồn
22


cung cấp dầu mỏ cho các nước phương Tây và thu về nhiều lợi ích khi giá dầu
quốc tế tăng lên đòi hỏi nhiều về dầu lửa từ Trung Quốc, Nhật Bản.

3741

3745

3845

3904

3331
3066
2336

1052
523
1950

1960

1970

1980

1990

2000

2001

2002

2003

Hình 10: Tình hình khai thác dầu (từ năm 1950 đến năm 2003)
- Tác hại đối với môi trường:
+ Việc khai thác và vận chuyển dầu tiềm ẩn nhiều nguy cơ như tràn dầu do chìm
tàu, rò rỉ đường ống, tràn dầu do đắm tàu, rò rỉ giếng khoan... gây ô nhiễm nghiêm
trọng đến biển và bờ biển, ảnh hường lớn đến nguồn lợi thủy sản và nguy hại đến

sức khỏe con người. Đặc biệt dầu có thể thấm vào đất gây ô nhiễm nước ngầm. Ô
nhiễm dầu gây tác hại nghiêm trọng đến môi trường. Dầu hỏa bị oxi hóa rất chậm.
Nơi có sự cố dầu và nước thải công nghiệp chứa dầu thì có benzen, toluen rất độc,
làm sinh vật chết trực tiếp, polyclorua diphenyl trung chuyển vào cơ thể cá rồi qua
người gây ung thư. Những hợp phần nặng của dầu lắng xuống đáy biển hoặc bị
sóng đánh dạt vào cửa sông sẽ tác động lâu dài lên hệ sinh thái. Dầu dạt vào bãi
biển làm ngưng các hoạt động đánh bắt hải sản, du lịch. Đất bị ô nhiễm dầu có thể
trở thành đất chết. Dầu xâm nhập vào làm thay đổi kết cấu, đặc tính cơ lý học của
đất. Các hạt keo đất thành "trơ", không còn khả năng hấp phụ trao đổi nữa (giảm
khả năng tự làm sạch của đất). Sự tràn dầu thô ngoài biển khơi thì ít nguy hại hơn
sự tràn dầu đã qua tinh chế ở gần bờ hoặc các vùng cửa sông (hậu quả lâu dài và
thiệt hại nặng nề hơn). Dầu đốt sinh ra nitơ oxit, chủ yếu từ xăng đốt trong các xe
ôtô. Nitơ oxit góp phần gây mưa axit. Quá trình đốt cháy nhiên liệu từ dầu mỏ
trong các động cơ đốt trong sẽ cho ra khí CO 2, H2O, N2. Tuy nhiên, do động cơ
không hoàn hảo, khí thải sẽ chứa nhiều nhiên liệu chưa cháy là hydrocarbon, sản
phẩm của quá trình cháy không hoàn toàn là CO, sản phẩm của nhiệt độ và áp suất
cao trong buồng đốt là các hợp chất chứa N là NO x, cũng CO2 và hơi nước. Khí
23


CO2 gây hiệu ứng nhà kính, còn các hợp chất CO, NO 2 là các chất khí gây nguy
hại cho con người.
+ Việc khai thác thềm lục địa gây lún đất, ôn nhiễm nước, không khí.

Hình 11: Thảm họa tràn dầu Deepwater Horizon ở vịnh Mexico (2010)
– Hạn

chế ô nhiễm dầu mỏ:

Để giảm thiểu ô nhiễm dầu, người ta tìm cách làm giảm các sunfit, mercaptan

(dẫn xuất hữu cơ từ H2S, tương tự rượu, S thay thế cho nhóm –OH), dầu, axit, độ
kiềm bằng hoá chất và các phương pháp vật lý. Đất ô nhiễm được cày xới để tiếp
xúc với không khí cho bay hơi, tăng khả năng tự làm sạch. Khi nồng độ dầu nhỏ
hơn 100 mg/l, người ta có thể dùng biện pháp oxi hoá sinh học bằng vi sinh. Hiện
đã biết khoảng 46 loài vi khuẩn (phần lớn ở biển) có khả năng oxi hoá.
+ Nâng cao hiệu suất khai thác dầu mỏ: Phương pháp bơm CO2 vào các mỏ dầu
khí, cho phép tiếp tục khai thác dầu mỏ khi các mỏ gần cạn kiệt, đồng thời cũng là
cách cất giữ CO2. Kỹ thuật này hiện đang được sử dụng trong khoảng 70 mỏ dầu
trên thế giới.
+ Giảm tiêu hao năng lượng cho các phương tiện giao thông và bộ lọc khói
hiệu quả: Các kỹ thuật mới giảm tiêu hao năng lượng cho các phương tiện giao
thông như giảm lượng xăng tiêu hao cho 100 km, thiết kế các dòng xe chạy bằng
nhiều loại năng lượng như: dùng xăng kết hợp dùng năng lượng mặt trời…Để
chống lại hiện tượng ô nhiễm môi trường do khí thải xe cộ gây ra (bụi than, CO,
CO2, SO2, NOx…) người ta đã dùng những bộ lọc ngày càng hiệu quả, thí dụ như
các ống xả có chất xúc tác.
*Khí thiên nhiên
– Vai trò:

Trước đây, khí đồng hành hay bị đốt bỏ vì không có phương tiện vận chuyển,
24


tồn trữ hoặc do không có lợi về mặt kinh tế.
Ngày nay, khí thiên nhiên được dùng làm nhiên liệu cho các nhà máy điện,
trong các ngành công nghiệp và trong dân dụng (đun nấu, sưởi ấm,…)
Khí thiên nhiên có thể được vận chuyển bằng đường ống xa hàng ngàn
kilômet. Tuy vậy, trước khi vận chuyển ở áp suất cao, người ta phải tách các khí
có phân tử lớn là propan, butan ra khỏi hỗn hợp khí để tránh ngưng tụ các khí đó
trong đường ống, chỉ còn lại methan và ethan. Các khí tách ra được hóa lỏng được

bán dưới dạng lỏng cũng để làm khí đốt.
–Trữ lượng và phân bố:
Trữ lượng xác minh của khí thiên nhiên trên thế giới
(Theo BP Statistical Review of World Energy, June 2010)
Trữ lượng,
Tỉ lệ so Tỉ số Trữ lượng/ sản
Châu lục
ngàn tỉ mét
với toàn
lượng, R/P ratio,
khối
cầu, %
năm
Bắc Mỹ
9,9
5,3
12
Nam và Trung Mỹ
7,4
4
45,9
Châu Âu và Á – Âu
63,1
33,7
60,5
Trung Đông
75,8
40,5
>100
Châu Phi

14,7
7,9
70,5
Châu Á - Thái Bình
16,2
8,7
32,8
Dương
Toàn cầu
187
100
58,6
–Tình

hình khai thác và tiêu thụ khí thiên nhiên:

Cùng với dầu mỏ, gần đây, khí thiên nhiên đã và đang được coi là một trong
những nguồn nhiên liệu có nhu cầu tiêu thụ rất lớn trên thế giới với nhu cầu hàng
năm tăng nhanh nhất, trung bình 2,2% kể từ năm 2001 đến 2025, so với nhu cầu
tiêu thụ tăng 1,9% đối với dầu mỏ hàng năm và 1,6% hàng năm đối với than. Nhu
cầu tiêu thụ khí thiên nhiên vào năm 2025 ước tính sẽ là 151 nghìn tỷ feet khối,
tăng lên gần 70% so với nhu cầu tiêu thụ của năm 2001 (khi đó là 90 nghìn tỷ feet
khối). Như vậy, mức tiêu thụ khí thiên nhiên trong tổng các loại năng lượng tiêu
thụ sẽ tăng từ 23% năm 2001 lên 25% vào năm 2025
–Tác

hại đối với môi trường:

Khi khai thác dầu mỏ, khí đồng hành thường được đốt trực tiếp ngay tại giàn
khoan, gây phát thải khí CO2 rất trầm trọng và vô ích.

Các sự cố rò rỉ đường ống dẫn khí có thể gây hậu quả nghiêm trọng. Khí thiên
nhiên khi cháy, tạo ra CO2 gây hiệu ứng nhà kính nhưng so với than đá và dầu mỏ
thì đây là nguồn ít gây ô nhiễm nhất.
– Hạn

chế ô nhiễm khí đốt:
25