Năng lượng từ mặt trời (Solar Energy)

Năng lượng từ mặt trời ( Solar Energy ) Trong một cuộc trưng cầu ý kiến hỏi về loại năng lượng được sử dụng nhiều nhất để tạo ra điện lực trong tương lai, người Hoa Kỳ đã cho rằng năng lượng từ mặt trời ( solar energy ) sẽ là nguồn năng lượng chính; nguyên tử lực (nuclear power), than đá, gas thiên nhiên sẽ trở thành những loại năng lượng thứ yếu. Người Hoa Kỳ, người Âu Châu và cả Nhật Bản đều đặt niềm tin vào năng lượng đến từ mặt trời, có thể do sự lo âu về việc hâm nóng toàn cầu. Người ta cho rằng năng lượng đến từ mặt trời sẽ "sạch" hơn, sẽ bớt gây ô nhiễm cho môi sinh so với các loại năng lượng khác. Tuy nhiên, dù người ta hăm hở như thế, các chuyên gia về năng lượng mặt trời lại không được hân hoan cho lắm. Họ cho rằng từ việc "thu góp" năng lượng từ mặt trời cho đến khi biến nguồn năng lượng ấy thành một thứ hữu dụng cho muôn người là một con đường còn hơi xa, nhất là khi chưa có một kỹ thuật nào để đưa nguồn năng lượng đến cho ngần ấy con người sử dụng. Với mức tài trợ và số người khảo cứu hiện nay, các chuyên gia không mấy vững tâm trong việc tìm kiếm những kỹ thuật cần thiết để cung cấp số năng lượng mặt trời cho mọi người. Họ còn đi xa hơn trong việc tiên đoán rằng trong 25 năm sắp tới, ta vẫn cũng chưa tiến bộ bao nhiêu trong công việc tìm kiếm này! Trong khi đó, những lò điện chạy bằng than đá lại mọc lên như nấm với một nhịp độ chóng mặt, mỗi tuần có ít nhất một lò điện chạy bằng than góp mặt trong việc thải thán khí (CO2) vào không khí khắp nơi trên thế giới. Hẳn bạn đang băn khoăn về chuyện ngược đời thế này? Chuyện "chính trị", chuyện "làm ăn", bạn ạ! Việc các công ty sản xuất điện lực và những người thay mặt họ để vận động với quý ông quý bà dân biểu là chuyện rất thực tế. Những công ty này, nhất là các công ty dầu hỏa, tiếng nói của họ rất lớn, rất ồn ào và át giọng những tiếng nói nhỏ nhẹ khác. Cứ như thế chính phủ tài trợ các chương trình tìm kiếm dầu hỏa, các chương trình dùng thực vật để đốt thành năng lượng có tên chung là "biofuels" như rượu, bắp ngô... Và vì vậy, các chương trình khảo cứu về năng lượng mặt trời đứng hạng bét trong danh sách tài trợ của các chính phủ kể cả Hoa Kỳ vì chẳng có mấy công ty lớn nào đầu tư vào một công việc đòi hỏi một thời gian lâu như thế. Người Hoa Kỳ là một dân tộc trẻ tuổi, nóng nảy, nên thường thích mấy món "mì ăn liền" hay đầu tư ngắn hạn! Tiến Sĩ Nathan S. Lewis, đứng đầu chương trình Solar-research Laboratory của California Institute of Technology, đã thở dài mà rằng nếu chính phủ không mở rộng hầu bao, sẽ chẳng có công ty tư nhân nào bỏ tiền đầu tư vào việc tìm kiếm này. Theo ông Lewis, ta sẽ phải tìm cách thu góp ánh nắng, biến nắng thành năng lượng, và mỗi kí lô watt điện phải rẻ như các loại năng lượng khác thì người tiêu thụ mới chịu mua. Bằng không, dù yêu môi sinh thế nào đi nữa, khi phải trả một giá gấp đôi để dùng năng lượng mặt trời, người tiêu thụ cũng lắc đầu quầy quậy! Một chuyên gia khác, Tiến Sĩ Prashant V. Kamat tại Đại Học Notre Dame, cho rằng Hoa Kỳ không thiếu chất xám, nhưng lãnh vực khảo cứu này thiếu tài trợ trầm trọng nên những tay chuyên viên về hóa học và vật lý bỏ đi nơi khác kiếm sống thay vì dấn thân trước những thử thách, thử thách về khoa học, thử thách về tài chánh ... Về mặt khoa học, năng lượng đến từ thiên nhiên, mặt trời hay sức gió là những loại năng lượng "khó tính". Không phải lúc nào cũng có nắng hay có gió, nghĩa là khi sử dụng loại năng lượng này, người tiêu thụ không thể tự ý dùng khi họ muốn. Gió lộng vào ban đêm và vào mùa đông, trừ những con vạc, mấy ai cần năng lượng, trong khi việc sử dụng năng lượng lên cao nhất vào những trưa hè nóng nực. Ánh nắng mặt trời cũng... bất tiện như thế, nắng gay gắt vào buổi trưa nhưng tàn rụi trong khi việc sử dụng năng lượng vẫn còn cần thiết. Như thế câu hỏi đặt ra là làm thế nào để dự trữ số năng lượng kia, rồi đem ra dùng khi cần? Một số kỹ thuật "dự trữ năng lượng": 1) Pin (battery): Tương tự như kỹ thuật dùng chế tạo pin của xe hơi, các chuyên viên dùng hóa chất có tác dụng "thu nhận" hay tạo ra các điện tử (electron). Loại "pin" này dĩ nhiên là to lớn hơn pin của xe hơi rất nhiều, những hồ chứa các hóa chất gọi là "electrolytes" và có tên "flow battery". Hệ thống "flow battery" do công ty VRB sản xuất, có sức chứa 1 kilowatt-giờ ở giá 500 -600 mỹ kim (mỗi kilowatt -giờ là lượng điện tốn khoảng 11 cents cho người tiêu thụ!). Hiệu năng của hệ thống dự trữ này là 65-75%, nghĩa là 25-35% năng lượng bị thất thoát khi dự trữ! 2) "Compressed air": Tương tự như động cơ của máy bay (jet engine), động cơ tạo năng lượng "chạy" bằng cách đốt "compressed gas". Công ty Alabama Electric Cooperative xây một "lò" chứa năng lượng ngầm. Ban đêm khi điện ở giá rẻ, người ta dùng điện để bơm "compressor" tạo ra năng lượng và dự trữ cho đến khi cần (lúc ban ngày), nghĩa là có thể "tiêu xài" điện lực dưới một giá rẻ hơn vì ban ngày giá điện cao hơn ban đêm. 3) Đá: Thường là một 500-gallon khối dự trữ dưới hầm của một tòa nhà lớn. Công ty Ice Energy xây "hồ" chứa đá lạnh dưới đất, vào ban đêm khi điện lực rẻ, người ta dùng điện để chế tạo đá; vào ban ngày tảng đá lạnh khổng lồ này sẽ được dùng để hạ nhiệt độ của tòa nhà qua hệ thống "compressor" của máy lạnh. Những hệ thống dự trữ này dùng điện lực, khí thiên nhiên (natural gas) hoặc than đá. Với những kỹ thuật "dự trữ" năng lượng mỗi ngày một khả quan hơn, các chuyên gia có thể tập trung sự tìm kiếm vào năng lượng mặt trời. Tháng Sáu vừa qua, công ty Acciona Energy đã thiết lập một hệ thống "thu nhiệt" (solar thermal system) trải dài qua 400 dặm sa mạc giữa Boulder City và Las Vegas của tiểu bang Nevada. Hệ thống thu nhiệt này có tên là "Nevada Solar One", những tấm gương dài 47 dặm để thu nhận sức nóng từ mặt trời. Hệ thống này có thể tạo ra lượng điện lực là 64 megawatt, lớn hơn cả hệ thống photovoltaic cell lớn nhất. Nhắc với bạn, "photovoltaic cell" là một hệ thống thu nhiệt bằng silicon, chuyển ánh nắng thành điện lực, trong những tấm silicon trên nóc nhà hướng về phía mặt trời, trong những dụng cụ như máy tính (solar calculator). Hiện nay, các hệ thống thu nhiệt và chuyển ánh nắng thành điện lực tốn khoảng 12-14 cents cho mỗi kilowatt- giờ so với giá điện lực (tạo ra từ dầu hỏa, hay than đá) là 10,5 cents . Công ty Schott của Đức đang thành lập một hệ thống dẫn dùng muối thay cho chất lỏng chứa trong các ống dẫn. Muối có thể "thu nhận" cùng một lượng nhiệt mà không sôi nóng như chất lỏng tại áp suất của không khí bình thường. Nhiệt lượng từ mặt trời còn được sử dụng trong vài phương thức khác. Dùng để đốt nóng nước thay cho khí thiên nhiên trong việc tạo điện lực. Ngân Hàng Thế Giới đang suy tính việc thành lập những hệ thống thu nhiệt tương tự tại sa mạc Sahara và Ai Cập để tạo những lò điện lực dùng năng lượng mặt trời. Ta cứ hy vọng, một ngày nào đó năng lượng từ nắng và gió sẽ thay thế than đá và dầu hỏa? Nhưng đó là chuyện tương lai, còn hôm nay, nhìn vào mắt ... nàng, sẽ thấy nắng long lanh, nhìn vào tóc nàng sẽ thấy một trời gió nổi, và như thế, có thể sẽ tìm thấy năng lượng của chính mình kề cận một bên, nên chăng? Nhà máy cung cấp năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới Nhà máy lớn nhất thế giới trong lĩnh vực sản xuất sản phẩm tạo ra năng lượng mặt trời sẽ được xây dựng tại Singapore. Đây cũng sẽ là nhà máy đầu tiên thuộc loại này ở Đông Nam Á. Nhà máy sẽ được xây dựng ở khu vực Tuas View, theo dự án đầu tư trị giá 6,3 tỉ đô la Singapore của Công ty Renewable Energy Corp ASA (REC) của Na Uy – một trong những nhà cung cấp năng lượng mặt trời hàng đầu trên thế giới. Ông Erik Thorsen, Chủ tịch kiêm Tổng Giám đốc REC, cho biết Singapore đã được chọn để xây dựng nhà máy, sau 9 tháng xem xét hơn 200 địa điểm tiềm năng ở 18 quốc gia. Theo dự kiến, nhà máy sẽ đi vào hoạt động vào năm 2010, với các sản phẩm ban đầu là tấm wafer, tế bào năng lượng và mô-đun (module) để tạo ra năng lượng mặt trời. Nhà máy sẽ có khả năng sản xuất các sản phẩm tạo ra nguồn năng lượng tổng cộng lên đến đến 1,5 gigawatts (GW) hàng năm. Hiện nay, nhà máy lớn nhất thế giới thuộc loại này – do REC điều hành ở Na Uy – có công suất là 650 megawatts (MW). Ông Ko Kheng Hwa, giám đốc điều hành của Ban Phát triển kinh tế (EDB) – đơn vị ký kết hợp đồng với REC hồi đầu tuần này – phát biểu: “Nhà máy này sẽ là đơn vị tiên phong trong việc thu hút hàng loạt hoạt động thuộc lĩnh vực năng lượng mặt trời vào Singapore”. Theo kế hoạch, trong thời gian đầu nhà máy sẽ tuyển dụng khoảng 3.000 lao động, trong đó có 2.000 nhân viên có tay nghề cao, và đến năm 2015, tổng số lao động tại nhà máy sẽ vào khoảng 7.000 người. Minh Quang