Năng lượng gió và mặt trời có phải là giải pháp tốt hay không

Năng lượng gió và mặt trời có phải là giải pháp tốt hay không?

Tác giả: Alex Epstein, Can we rely on wind and solar energy?, Prager
University
Dịch giả: Ku Búa @ cafekubua.com

Giới thiệu
Liệu năng lượng “xanh”, nhất là năng lượng gió và mặt trời, có phải là
giải pháp cho những vấn đề về năng lượng và khí hậu của chúng ta hay
không? Hay chúng ta nên dựa vào những nguồn năng lượng tự nhiên
như khí thiên nhiên, năng lượng hạt nhân và thậm chí than để đáp ứng
nhu cầu năng lượng và nghĩa vụ môi trường của chúng ta? Alex Epstein
của Trung Tâm Phát Triển Công Nghiệp (Center for Industrial Progress)
giải thích sau đây.

Ngộ nhận về mặt trời và gió
Năng lượng gió và mặt trời có phải là câu trả lời để đáp ứng nhu cầu sử
dụng năng lượng của chúng ta không? Có rất nhiều năng lượng mặt trời
và rất nhiều năng lượng gió. Cả hai đều miễn phí và trong sạch. Không
có lượng khí thải CO2. Vậy thì vấn đề ở đây là gì?
Tại sao năng lượng mặt trời và gió khi cộng lại chỉ cung cấp dưới 2% số
lượng năng lượng của trái đất?
Để trả lời những câu hỏi đó, chúng ta cần hiểu điều gì tạo ra năng lượng,
hoặc bất cứ một cái gì đó rẻ và phong phú.
Để cho một cái gì đó trở nên rẻ và phong phú, tất cả bộ phần trong quá
trình sản xuất, bao gồm tất cả nguyên liệu, cũng phải rẻ và phong phú.
Đúng, ánh nắng mặt trời thì miễn phí. Đúng, gió cũng miễn phí. Nhưng
quá trình để đổi ánh nắng mặt trời và gió thành năng lượng có thể sử
dụng được trên quy mô lớn thì không miễn phí chút nào. Thậm chí, nếu
so sánh với những nguồn năng lượng khác – như nhiên liệu hóa thạch,
năng lượng hạt nhân, thủy điện – thì năng lượng mặt trời và gió rất đắt

và tốn kém.


Vấn đề mới mặt trời và gió
Vấn đề chính là năng lượng ánh nắng mặt trời và gió rất yếu (từ kỹ thuật
là “loãng/giãm bớt”) và không đáng tin cậy (từ kỹ thuật là “gián
đoạn/không liên tục”). Cả hai phải tốn rất nhiều tài nguyên để trở thành
một lượng năng lượng đáp ứng theo nhu cầu. Vấn đề này gọi là vấn đề
loãng (diluteness) và gián đoạn (intermittency).
Vấn đề loãng là, không giống như than hay dầu, mặt trời và gió không
cung cấp nguồn năng lượng tập trung – có nghĩa là bạn cần phải dùng
thêm vật liệu để sản xuất ra một đơn vị năng lượng từ nó.
Đới với năng lượng mặt trời, những vật kiệu cần thiết đó bao gồm silicon
tinh khiết (purified), phosphorus, boron, và cả chục những hợp chất
phức tạp khác như titanium dioxide. Tất cả những vật liệu này phải được
đào, chế biến và sản xuất để có thể làm ra những tấm pin năng lượng
mặt trời. Những quá trình công nghiệp đó tiêu thụ rất nhiều năng lượng.


Đối với gió, nó cần những vật liệu bao gồm những hợp chất hiệu suất
cao cho cánh turbine và kim loại đất hiếm (rare earth metal)
neodymium để cho trọng lượng nhẹ, nam châm đặc biệt, cũng như thép
và bê tông để xây dựng cấu trúc – hàng ngàn cấu trúc – cao bằng các
tòa nhà cao tầng.
Và vấn đề loãng chưa là gì so với vấn đề gián đoạn. Đây không phải là
điều mới, nhưng mặt trời không tỏa sáng mọi lúc mọi nơi. Và gió cũng
không thổi toàn thời gian. Cái cách duy nhất để cho mặt trời và gió trở
nên hữu dụng là nếu chúng ta có thể lưu trữ nó để sử dụng khi cần đến.
Bạn có thể lưu trữ dầu ở các bồn chứa dầu. Vậy bạn có thể lưu trữ năng
lượng mặt trời và gió ở đâu? Không có một hệ thống lưu trữ lớn nào

đang tồn tại. Đây là tại sao, trên toàn thế giới, vẫn không có một nhà
máy năng lượng mặt trời và gió nào hoạt động tự do, độc lập và không
có sự trợ giúp tài chính. Tất cả nhà máy hiện tại đều phụ thuộc vào năng
lượng khác. Và hãy đoán xem nguồn phụ thuộc đó là gì? Chính là nhiên
liệu hóa thạch.

Trường hợp nước Đức
Đây là điện mặt trời và gió ở nước Đức, đất nước đi đầu trong việc năng
lượng tái tạo. Gió liên tục thay đổi, nhiều lúc không có hoặc biến mất. Và
mặt trời sản xuất rất ít trong mùa đông khi nước Đức cần năng lượng
nhiều nhất.


Cho nên, vài nguồn năng lượng cần thiết để đáp ứng nhu cầu chính.
Trong trường hợp của nước Đức, năng lượng đó chính là than đá. Vì vậy,
trong khi nước Đức đã tiêu hàng tỷ USD để trợ cấp cho việc sản xuất
những tấm pin mặt trời và máy xoay gió, lượng nhiên liệu hóa thạch
được sử dụng trong nước Đức đã không giảm, nó đã gia tăng – và dưới
10% tổng lượng năng lượng ở Đức được sản xuất bằng mặt trời và gió.
Hơn thế nữa, việc chuyển đổi giữa mặt trời, gió và than đá để duy trì
một nguồn cung cấp năng lượng ổn định rất tốn kém. Các hóa đơn sinh
hoạt cho một người Đức đã gia tăng đến mức thuật ngữ “người nghèo
năng lượng” (energy poverty) đã được sử dụng để diễn tả những ai
không thể hoặc chỉ có vừa đủ tiền để trả hóa đơn điện của họ.


Không có miễn phí
Nếu số tiền trong những hóa đơn đó được giảm, nguyên nhân sẽ không
phải vì có thêm năng lượng mặt trời và gió, mà chính là việc giá dầu và
than đá giảm xuống.

Chẳng có gì là miễn phí cả. Cho nên không có năng lượng nào là miễn
phí. Và điều đó bao gồm những năng lượng đắt tiền từ mặt trời và gió.