Tài nguyên năng lượng Theo bách khoa toàn thư Việt Nam: - Tài nguyên năng lượng là tất cả các dạng vật chất có thể sử dụng để cung cấp nhiệt nhằm duy trì các hoạt động sống của các sinh vật trên Trái Đất và phục vụ các hoạt động sống của con người như sưởi ấm, đun nấu, sản xuất, vv. - TNNL rất đa dạng, phong phú và có nhiều nguồn gốc khác nhau như: bắt nguồn từ các tài nguyên không phục hồi (than đá, dầu lửa, khí đốt thiên nhiên, vv.), từ các tài nguyên có thể phục hồi (gỗ củi, các loại thực vật, phân động vật phơi khô, vv.), từ các nguồn tài nguyên phục hồi (năng lượng Mặt Trời, năng lượng địa nhiệt, điện năng sinh ra từ việc lợi dụng năng lượng các dòng chảy, vv.).
Nhu cầu năng lượng • Nhu cầu năng lượng của con người đã tăng lên nhanh chóng. Bình quân đầu người trong một ngày ở giai đoạn cách mạng nông nghiệp (cách đây chừng 10 – 12 vạn năm) là 4000 – 5000 kcal, •
Giai đoạn bắt đầu đô thị khi nông nghiệp truyền thống khá phát triển (vào khoảng 500 năm trước Công nguyên) đã là 12000 kcal
• Vào thế kỉ XV đến khoảng 1850 là 26.000 kcal. • Hiện nay ở các nước công nghiệp phát triển con số ấy là 200.000 kcal.
Nhu cầu năng lượng • Tỉ lệ các dạng năng lượng khác nhau tham gia vào sự phát triển kinh tế - xã hội ở mỗi nước mỗi khác, mỗi vùng mỗi khác. • Ví dụ, than đá chiếm 80% năng lượng sử dụng ở Trung Quốc nhưng chỉ chiếm 22,5% ở các nước châu Âu. Than đá, dầu mỏ, khí đốt là dạng năng lượng quan trọng nhất hiện nay ở quy mô toàn cầu. Các mỏ than khổng lồ có ở nước Anh, Nga…
Nhu cầu năng lượng • Năng lượng sức nước được sản xuất qua các trạm thuỷ điện cũng chiếm phần quan trọng, đặc biệt ở các nước châu Á. • Khai thác thuỷ điện hiện cao nhất ở các nước châu Âu (chiếm 59% tiềm năng) sau đó đến Bắc Mĩ (khoảng 36%). • Châu Á mới khai thác khoảng 9% tiềm năng thuỷ điện. • Dự báo đến năm 2020 năng lượng hạt nhân sẽ chiếm 60 – 65% cấu thành năng lượng của thế giới.
Dầu mỏ • Nguồn dự trữ khổng lồ dầu mỏ và khí đốt nằm ở Trung Đông (khoảng 64%).
North Ame rica Asia
Europe
South Ame rica
Africa
• Dầu mỏ còn sử dụng khoảng 37 – 42 năm
O ce ania
Middle East
Dự trữ dầu mỏ
Than đá • Dự trữ than đá còn khoảng 910 tỷ tấn, sử dụng hiệu quả khoảng > 200 năm. • 72 quốc gia có lượng than chiếm > 75% tổng năng lượng (Mỹ, Nga, Trung Quốc, Úc, Ấn Độ và Đức). • Than đá chiếm khoảng 25 đến 27% tổng nhu cầu năng lượng toàn cầu, trong đó chuyển 40% sang sản xuất điện.
Dự trữ than đá South America M iddle East (0.05%) Africa Oceania Asia
Europe
North America
Khí tự nhiên • Hiệu quả sử dụng cao
South America North America Africa
• An toàn cho môi trường • Tập trung ở Châu Âu
Oceania
Middle East
Asia
40%, ở Trung Đông 35% • Khả năng sử dụng khoảng 70 năm.
Europe
Dự trữ khí tự nhiên
Năng lượng hạt nhân • Chiếm khoảng 16 -17% sản lượng điện của thế giới. • Cuối 2003 có 31 quốc gia với 440 nhà máy sản xuất điện hạt nhân. • Hạn chế: Giá thành cao, các nước nghèo khó thực hiện.
Thủy điện • Thủy điện được coi là nguồn năng lượng sạch nhất. • Được sử dụng trên 50 quốc gia, cung cấp 17% sản lượng điện của thế giới. • Thủy điện được coi là một nguồn tiềm năng năng lượng lớn, nhưng mới được phát triển 33%.
Gió • Chiếm 5% tổng năng lượng toàn cầu. • Năng lượng gió khác nhau giữa các vùng: Châu Á: 42%; Châu Phi: 27%; Bắc và Trung Mỹ: 14% Mỹ La Tinh: 10% Châu Âu: 6%
Năng lượng mặt trời Một phút, mặt trời có thể cung cấp nguồn năng lượng cho toàn thế giới sử dụng trong 1 năm. -
- Một ngày, mặt trời cung cấp năng lượng cho dân số thế giới sử dụng trong 27 năm. - Năng lượng mặt trời là vô tận. Vì vậy, chúng ta phải tìm cách sử dụng nguồn năng lượng này.
Ánh nắng mặt trời đang được đánh giá là một nguồn năng lượng thay thế quan trọng trong tương lai không xa
Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng thủy triều • Đại dượng thế giới lưu giữ một lượng lớn năng lượng mặt trời. • Với 60 triệu km2 bờ biển nhiệt đới có thể hấp thụ năng lượng mặt trời tương đương với 245 nghìn tỷ thùng dầu. • Nếu 0,001% năng lượng mặt trời được chuyển thành năng lượng điện, thì có thể cung cấp gấp 20 lần nhu cầu năng lượng nước Mỹ đang tiêu thụ
Nguồn năng lượng còn năng cung cấp • khả Dầu mỏ 43% • • • •
Khí đốt Điện Than Nguồn khác
17% 15% 13% 12%
Current Use of Solar
Trong tương lai • Nhu cầu năng lượng trên thế giới tăng khoảng 55% vào năm 2020. • Nhu cầu ở các nước phát triển 3 2020 2100 35% 50% 70% Thế giới sẽ phả chi 20 ngàn tỷ USD (3-4%GDP) cho đầu tư năng lượng
Năng lượng sinh học • Năng lượng sinh học có tiềm năng lớn nhất và có sẵn trong tự nhiên. • Sử dụng nguồn năng lượng này cần trình độ khoa học công nghệ và chi phí cao.
Năng lượng sinh học •
Nhiên liệu sinh học: tạo ra chất đốt (Ethanol) qua công nghiệp lên men (fermentation) chuyển hóa chất tinh bột (starch) đường (sugar) hoặc chất sợi (cellulose) của sản phẩm hoặc sản phẩm phụ của nông nghiệp hoặc lâm nghiệp thành chất đốt.
•
Các loại dầu (oil) từ các loại cây công nghiệp cho dầu.
Năng lượng sinh học Những nghiên cứu sản xuất nhiên liệu Ethanol (cồn đốt) và loại dầu sinh học (bio-diesel) từ: Lương thực (ngũ cốc dư thừa như lúa gạo, bắp ngô, hoặc các nông sản có tinh bột như khoai sắn, các lọai củ, và mía/đường); Nông lâm sản (không phải lương thực như rơm rạ, các chất sợi (Fiber) cellulose phân giải, các loại cây có dầu (oil) như dầu dừa, loại dầu từ nhựa cây (bio-diesel) hoặc một phần nhỏ tử dầu/mỡ cá (thủy sản).