1

NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CÁC NGUỒN
NĂNG LƯỢNG THAY THẾ HIỆN NAY

Năng lượng thay thế ( Alternative energy ) là năng lượng thu được từ những
nguồn ngoài 3 dạng Nhiên liệu hóa thạch ( Fossil Fuel ): Than đá ( coal ), Dầu mỏ
( oil ) và Khí tự nhiên ( Natural gas ). Những nguồn năng lượng thay thế này bao
gồm: Năng lượng hạt nhân ( Nuclear power ), Năng lượng mặt trời ( Solar
power ), Năng lượng gió ( Wind power ), Năng lượng địa nhiệt ( Geothermal
energy ), Năng lượng sinh khối ( Biomass energy ), Năng lượng nước (
Hydropower ) và một số dạng năng lượng khác.

1. Những nguồn năng lượng đang được sử dụng hiện nay
2. Những nguồn năng lượng thay thế hiện nay
2.1 Năng lượng hạt nhân
2.2 Năng lượng nước ( Thuỷ năng )
2.3 Năng lượng gió ( Phong năng )
2.4 Năng lượng mặt trời ( Quang năng )
2.5 Năng lượng địa nhiệt
2.6 Năng lượng thuỷ triều và Nhiệt năng biển
2

2.7 Năng lượng sinh khối
2.8 Những nguồn năng lượng thay thế khác

Một thực tế không thể tránh khỏi đang diễn ra là nhu cầu năng lượng cho
những nền công nghiệp đang phát triển cũng như các xã hội tân tiến đã phát
triển liên tục tăng, do đó sự chuyển hướng sử dụng sang những nguồn năng
lượng thay thế trong tương lai trở thành tất yếu. Giữ gìn những nguồn năng
lượng hiện có và sử dụng chúng một cách hiệu quả là giải pháp kết hợp để giải
quyết triệt để vấn đề năng lượng, một vấn đề mang tính cấp thiết của thời đại
ngày nay.

3

2. Những nguồn năng lượng thay thế hiện nay

2.1 Năng lượng hạt nhân

Năng lượng hạt nhân là nguồn năng lượng thay thế có được bằng một trong hai
cách: Phân rã hạt nhân các nguyên tử ( Nuclear fission: Sự phân hạch ) hoặc kết
hợp hạt nhân các nguyên tử ( Nuclear fusion: Sự tổng hợp hạt nhân ). Dù là cách
nào trong hai phương pháp trên thì đều mang lại nguồn năng lượng khổng lồ. Nhà
máy điện hạt nhân sử dụng lò phản ứng hạt nhân, trong đó xảy ra sự phân tách các
nguyên tử uranium hoặc plutonium, nhằm điều khiển phản ứng phân hạch. Nhiệt
năng giải phóng từ phản ứng phân hạch được thu lại và được sử dụng để sản sinh
ra điện năng. Cho đến năm
2000, đã có 110 nhà máy điện
nguyên tử được xây dựng và
vận hành tại Mỹ. Trong khi đó,
trên 70% lượng điện năng tiêu
thụ ở Pháp là từ năng lượng hạt
nhân.

Rất nhiều nhà khoa học trên thế

nhiên sẽ tác động đến hệ sinh thái và gây nên những hậu quả khó có thể lường
trước được.

2.3 Năng lượng gió ( Phong năng )

Phong năng là một trong những hình thức sử dụng năng lượng được hình thành
sớm nhất của con người. Vào đầu thế kỷ 20, rất nhiều nông trang đã sử dụng cối
xay gió để bơm nước và phát điện. Ngày nay, được coi
như là một nguồn năng lượng thay thế, phong năng đã
và đang được khai thác bởi các nhà máy điện hiện đại,
với những bộ lá cánh tuốc bin nhẹ hơn và hoạt động
hiệu quả hơn. Ở Mỹ, tại những tiểu bang như
California, New

Hampshire, Oregon hay Montana, vài trăm máy phát
điện sức gió được hoạt động đồng thời trên những vùng
đất trống trải và có gió mạnh không ngừng thổi qua.
Một nhà máy điện từ sức gió lớn có thể cung cấp điện năng sử dụng cho vài nghìn
hộ dân tại Mỹ mỗi năm. Một số công ty điện nước này hiện nay cũng đang lên kế
hoạch xây dựng những tổ hợp máy phát điện sức gió ( Wind farm ) lớn tại Texas,
New Jersey, Massachusetts, Minnesota và một số tổ hợp nhỏ hơn tại Pennsylvania,
Connecti-cut, New York trước năm 2020. Tới thời điểm đó, Bộ năng lượng Mỹ hy
vọng sản lượng điện từ năng lượng gió sẽ đạt 5% tổng sản lượng điện Liên Bang.
Với những công nghệ mới được phát triển cho mục đích tăng hiệu năng khai thác,
năng lượng gió là dạng năng lượng thay thế sạch, rẻ, hứa hẹn và vô cùng dồi dào
cho tương lai.

2.4 Năng lượng mặt trời ( Quang năng )

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tự nhiên không gây ô nhiễm và vô cùng

Hiện nay, ánh sáng mặt trời còn được hấp thụ và chuyển trực tiếp thành điện năng
nhờ sự ra đời của pin mặt trời ( Hai hệ thống trước chuyển quang năng thành nhiệt
năng, sau đó mới có thể thành điện năng ). Pin mặt trời là một pin nhạy sáng hay
sự kết hợp của các pin được thiết kế để tạo ra một điện áp nhờ sự chuyển đổi trực
tiếp từ ánh sáng thành điện khi tiếp xúc với nguồn sáng. Pin mặt trời được sử dụng
trong vệ tinh vũ trụ để cung cấp điện, hay trong đồng hồ đeo tay hoặc máy tính bỏ
túi. Những tấm bảng gồm nhiều pin mặt trời hiện cũng đã được lắp đặt tại những
ngọn hải đăng, thuyền bè hay những ngôi nhà ở các vùng hẻo lánh mà lưới điện
khó có thể vươn tới được.

Nhà máy điện từ năng lượng mặt trời, sử dụng quang năng để sản sinh ra hơi quay
tuốc bin, là một giải pháp tiềm năng thay thế cho nhà máy điện chạy bằng nhiên
liệu hóa thạch với nhiều ưu điểm nổi bật như thân thiện với môi trường…. Tại
California, công trình nhà máy điện từ năng lượng mặt trời, sử dụng bộ thu làm
6

bằng những tấm kính lớn có gắn động cơ, chuyển động theo hướng mặt trời đang
cung cấp điện bổ sung cho nhu cầu điện năng của Los Angeles.

2.5 Năng lượng địa nhiệt

Địa nhiệt năng là dạng năng lượng tự nhiên sản sinh ra từ lòng đất và giải phóng ra
ngoài nhờ hoạt động của các núi lửa, suối nước nóng hay giếng phun ở khắp nơi
trên thế giới. Các nguồn nước nóng hoặc hơi ngầm dưới lòng đất có thể được tiếp
cận nhờ việc khoan sâu qua tầng đá. Nước được hâm nóng tự nhiên có thể được sử
dụng để làm nóng các tòa nhà, trong khi hơi làm quay tuốc bin trong nhà máy nhiệt
điện.

Năng lượng địa nhiệt là nguồn năng lượng thay thế quan trọng tại những nơi có
hoạt động địa nhiệt mạnh mẽ, như một phần của Mỹ, Ai xơ len hoặc Ý. Giống như

quốc gia như Pháp, Nga, Canada và Trung Quốc.

Nhà máy điện từ nhiệt năng biển sử dụng sự thay đổi nhiệt độ giữa mặt biển, nơi
có nhiệt độ cao hơn, với lòng biển, nơi có nhiệt độ thấp hơn để sản xuất điện.

2.7 Năng lượng sinh khối

Một phần sinh khối ( Tổng lượng động thực vật và vi sinh vật trên một đơn vị diện
tích ) có thể được sử dụng như nhiên liệu sản sinh ra nhiệt năng. Gỗ, cây trồng, phế
phẩm nông nghiệp, khoáng vật hay vật phẩm từ động vật là những bộ phận của
sinh khối. Sinh khối trong rác thải có thể được đốt cháy để tạo ra nhiệt năng hoặc
phân huỷ thành mêtan, một loại khí tự nhiên.
Ở Tây Âu, hơn 200 nhà máy được xây dựng để đốt rác thải nhằm sản sinh ra điện.
Mêtan có thể được chuyển thành nhiên liệu
lỏng là Methanol còn Ethanol được lên men từ
những cây trồng như mía hay cây lúa miến (
Sorghum ). Những tiêu chuẩn kiểm soát độ ô
nhiễm không khí thích hợp cần được đưa ra để
hạn chế lượng carbon dioxide thải vào môi
trường khi đốt các dạng sinh khối.

2.8 Những nguồn năng lượng thay thế khác

Những nguồn năng lượng thay thế khác, bao gồm khí hydro và pin nhiên liệu (
Fuel cell ). Khí hydro là nguồn nhiên liệu tiềm năng cho ô tô cũng như trong lĩnh
vực sưởi ấm các tòa nhà và sản sinh điện năng. Mặc dù hydro không có sẵn dưới
dạng đơn chất trong tự nhiên, con người vẫn có thể tạo ra nó nhờ phản ứng điện
phân nước. Điều bất cập trong sử dụng hydro làm nhiên liệu ô tô là khả năng dễ bắt
lửa của nó.