Bất kỳ cuộc thảo luận nào về biến đổi khí hậu đều phải chỉ ra thực tế rằng việc sử dụng năng lượng tái tạo có thể ngăn chặn những tác động tồi tệ nhất của sự nóng lên toàn cầu. Nguyên nhân là do các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió không thải ra khí carbon dioxide và các khí nhà kính khác góp phần làm trái đất nóng lên.
Trong 150 năm qua, con người chủ yếu dựa vào than, dầu và các nhiên liệu hóa thạch khác để cung cấp năng lượng cho mọi thứ, từ bóng đèn đến ô tô và nhà máy. Kết quả là lượng khí nhà kính thải ra khi đốt các nhiên liệu này đã đạt mức đặc biệt cao.
Khí nhà kính giữ nhiệt trong khí quyển có thể thoát ra ngoài không gian và nhiệt độ bề mặt trung bình đang tăng lên. Do đó, hiện tượng nóng lên toàn cầu xảy ra, kéo theo đó là biến đổi khí hậu, bao gồm các hiện tượng thời tiết cực đoan, sự dịch chuyển của các quần thể và môi trường sống của các loài động vật hoang dã, mực nước biển dâng cao và một số hiện tượng khác.
Vì vậy, việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo có thể ngăn chặn những thay đổi thảm khốc trên hành tinh của chúng ta. Tuy nhiên, mặc dù thực tế là các nguồn năng lượng tái tạo dường như luôn có sẵn và thực tế là vô tận, chúng không phải lúc nào cũng bền vững.
Các loại nguồn năng lượng tái tạo
1. Nước. Trong nhiều thế kỷ, con người đã khai thác sức mạnh của các dòng sông bằng cách xây dựng các con đập để kiểm soát dòng chảy của nước. Ngày nay, thủy điện là nguồn năng lượng tái tạo lớn nhất thế giới, với Trung Quốc, Brazil, Canada, Hoa Kỳ và Nga là những nhà sản xuất thủy điện hàng đầu. Nhưng trong khi về mặt lý thuyết, nước là một nguồn năng lượng sạch được bổ sung nhờ mưa và tuyết, ngành công nghiệp này có những mặt hạn chế.
Các con đập lớn có thể phá vỡ hệ sinh thái sông, gây hại cho động vật hoang dã và buộc các cư dân gần đó phải di dời. Ngoài ra, rất nhiều phù sa tích tụ ở những nơi tạo ra thủy điện, có thể ảnh hưởng đến năng suất và làm hỏng thiết bị.
Ngành thủy điện luôn bị hạn hán đe dọa. Theo một nghiên cứu năm 2018, miền Tây Hoa Kỳ đã trải qua 15 năm lượng khí thải carbon dioxide cao hơn mức bình thường 100 megaton trong những năm XNUMX do các công ty điện lực buộc phải sử dụng than và khí đốt để thay thế thủy điện bị mất do hạn hán. Bản thân thủy điện liên quan trực tiếp đến vấn đề phát thải độc hại, do vật chất hữu cơ phân hủy trong các hồ chứa giải phóng khí mêtan.
Nhưng các con đập trên sông không phải là cách duy nhất để sử dụng nước để tạo ra năng lượng: trên khắp thế giới, các nhà máy điện thủy triều và sóng biển sử dụng nhịp điệu tự nhiên của đại dương để tạo ra năng lượng. Các dự án năng lượng ngoài khơi hiện sản xuất khoảng 500 megawatt điện - ít hơn một phần trăm của tất cả các nguồn năng lượng tái tạo - nhưng tiềm năng của chúng còn cao hơn nhiều.
2. Gió. Việc sử dụng gió như một nguồn năng lượng đã bắt đầu từ hơn 7000 năm trước. Hiện nay, các tuabin gió tạo ra điện được đặt khắp nơi trên thế giới. Từ năm 2001 đến năm 2017, công suất phát điện từ gió tích lũy trên toàn thế giới đã tăng hơn 22 lần.
Một số người bức xúc về ngành năng lượng gió vì những tuabin gió cao làm hỏng khung cảnh và gây ra tiếng ồn, nhưng không thể phủ nhận rằng phong điện là một nguồn tài nguyên thực sự có giá trị. Trong khi hầu hết năng lượng gió đến từ các tuabin trên đất liền, các dự án ngoài khơi cũng đang nổi lên, hầu hết là ở Anh và Đức.
Một vấn đề khác với các tuabin gió là chúng gây ra mối đe dọa cho các loài chim và dơi, giết chết hàng trăm nghìn loài này mỗi năm. Các kỹ sư đang tích cực phát triển các giải pháp mới cho ngành năng lượng gió để làm cho các tuabin gió an toàn hơn đối với động vật hoang dã đang bay.
3. Mặt trời. Năng lượng mặt trời đang thay đổi thị trường năng lượng trên thế giới. Từ năm 2007 đến năm 2017, tổng công suất lắp đặt trên thế giới từ các tấm pin mặt trời đã tăng 4300%.
Ngoài các tấm pin mặt trời, giúp chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng, các nhà máy điện mặt trời sử dụng gương để tập trung sức nóng của mặt trời, tạo ra nhiệt năng. Trung Quốc, Nhật Bản và Mỹ đang dẫn đầu về chuyển đổi năng lượng mặt trời, nhưng ngành công nghiệp này vẫn còn một chặng đường dài phía trước vì hiện chiếm khoảng 2017% tổng sản lượng điện của Mỹ trong năm XNUMX. Năng lượng nhiệt mặt trời cũng được sử dụng trên toàn thế giới cho nước nóng. , làm ấm và làm mát.
4. Sinh khối. Năng lượng sinh khối bao gồm nhiên liệu sinh học như ethanol và dầu diesel sinh học, gỗ và chất thải gỗ, khí sinh học bãi rác và chất thải rắn đô thị. Giống như năng lượng mặt trời, sinh khối là một nguồn năng lượng linh hoạt, có khả năng cung cấp năng lượng cho các phương tiện giao thông, sưởi ấm các tòa nhà và tạo ra điện.
Tuy nhiên, việc sử dụng sinh khối có thể gây ra các vấn đề cấp tính. Ví dụ, những người chỉ trích ethanol làm từ ngô cho rằng nó cạnh tranh với thị trường ngô thực phẩm và hỗ trợ các hoạt động nông nghiệp không lành mạnh. Ngoài ra còn có cuộc tranh luận về việc vận chuyển viên nén gỗ từ Mỹ đến châu Âu thông minh như thế nào để chúng có thể được đốt cháy để tạo ra điện.
Trong khi đó, các nhà khoa học và các công ty đang phát triển những cách tốt hơn để chuyển đổi ngũ cốc, bùn thải và các nguồn sinh khối khác thành năng lượng, tìm cách chiết xuất giá trị từ vật liệu có thể trở thành chất thải.
5. Năng lượng địa nhiệt. Năng lượng địa nhiệt, được sử dụng hàng nghìn năm để nấu nướng và sưởi ấm, được tạo ra từ nhiệt bên trong Trái đất. Trên quy mô lớn, các giếng được đặt thành các bể chứa hơi nước và nước nóng dưới lòng đất, độ sâu của chúng có thể lên tới hơn 1,5 km. Ở quy mô nhỏ, một số tòa nhà sử dụng máy bơm nhiệt nguồn mặt đất sử dụng nhiệt độ chênh lệch vài mét dưới mặt đất để sưởi ấm và làm mát.
Không giống như năng lượng mặt trời và năng lượng gió, năng lượng địa nhiệt luôn có sẵn, nhưng nó có những tác dụng phụ riêng. Ví dụ, việc giải phóng hydro sunfua trong lò xo có thể kèm theo mùi trứng thối nồng nặc.
Mở rộng việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo
Các thành phố và quốc gia trên thế giới đang theo đuổi chính sách tăng cường sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo. Ít nhất 29 bang của Hoa Kỳ đã đặt ra tiêu chuẩn cho việc sử dụng năng lượng tái tạo, đó phải là một tỷ lệ nhất định trong tổng số năng lượng được sử dụng. Hiện tại, hơn 100 thành phố trên thế giới đã đạt 70% sử dụng năng lượng tái tạo, và một số thành phố đang phấn đấu đạt 100%.
Tất cả các quốc gia sẽ có thể chuyển sang năng lượng tái tạo hoàn toàn? Các nhà khoa học tin rằng tiến bộ như vậy là có thể.
Thế giới phải tính đến các điều kiện thực tế. Ngay cả ngoài biến đổi khí hậu, nhiên liệu hóa thạch là một nguồn tài nguyên hữu hạn, và nếu chúng ta muốn tiếp tục sống trên hành tinh của mình, năng lượng của chúng ta phải được tái tạo.