Năng lượng: theo lý thuyết tương đối của Albert Einstein là một thước đo khác của lượng vật chất được xác định theo công thức liên quan đến khối lượng toàn phần E = mc². Nó là khối lượng nhân với một hằng số có đơn vị là vận tốc bình phương, nên đơn vị đo năng lượng trong hệ đo lường quốc tế là kg (m/s)².

Khái niệm: Hiểu theo nghĩa thông thường, năng lượng là khả năng làm thay đổi trạng thái hoặc thực hiện công năng lên một hệ vật chất.

Năng lượng là khái niệm quan trọng trong vật lý, dù không cơ bản như khối lượng. Lịch sử của khái niệm này bắt đầu từ cơ học cổ điển, đến điện từ học, rồi trải qua cuộc cách mạng về việc đồng nhất với khái niệm nhiệt lượng trong nhiệt động lực học và đến giờ là quan niệm hiện đại của thuyết tương đối và thuyết lượng tử.

Bảo toàn năng lượng

Do tổng khối lượng toàn phần của một hệ vật lý kín là bảo toàn (không thay đổi theo thời gian), theo định nghĩa, tổng năng lượng của hệ vật lý kín cũng bảo toàn. Xem thêm bảo toàn khối lượng.

Cách phân loại

1.Công năng: Công cơ học, gọi tắt là công, là năng lượng được thực hiện khi có một lực tác dụng lên vật thể làm vật thể và điểm đặt của lực chuyển dời. Công cơ học thu nhận bởi vật thể được chuyển hóa thành sự thay đổi công năng của vật thể, khi nội năng của vật thể này không đổi.

Công được xác định bởi tích vô hướng của véctơ lực và véctơ đường đi: A=F.s

ở đây

A là công, trong SI tính theo J.
F là véc-tơ lực không biến đổi trên quãng đường di chuyển, trong SI tính theo N
s là véc-tơ quãng đường thẳng mà vật đã di chuyển, trong SI tính theo m
"." là nhân vô hướng

Khi quãng đường cong và/hoặc lực biến thiên trên đường đi, công được tính theo tích phân đường:

$A = \int_{C} \vec F \cdot \vec{ds} \,\!$

với

A là công
C là đường cong mà vật đã đi
$\vec F$ là véc-tơ lực
$\vec s$ là véc-tơ vị trí
"." là nhân vô hướng

Trong SI, đơn vị đo của công là đơn vị đo năng lượng Jule, viết tắt là "J" (1J = 1N x 1m).

2. Động năng hay năng lượng chuyển động (thường được ký hiệu E_đ hay T) là năng lượng một vật có được nhờ chuyển động định hướng của nó.

3. Thế năng là trường thế vô hướng của trường véctơ lực bảo toàn. Cũng như mọi trường thế vô hướng, thế năng có giá trị tùy theo quy ước thế năng của điểm lấy mốc. Đôi khi, khái niệm hiệu thế năng thường được dùng khi so sánh thế năng giữa hai điểm, hoặc nói về thế năng của một điểm khi lấy điểm kia là mốc có thế năng bằng 0.

Với mọi trường véctơ lực bảo toàn, tích phân đường của véctơ lực E từ vị trí r₀ đến r:

$\int _{\mathbf r_0} ^{\mathbf r} \mathbf F \cdot d \mathbf r'$

đều có giá trị không phụ thuộc vào đường đi cụ thể từ r₀ đến r.

Như vậy tại mỗi điểm r đều có thể đặt giá trị gọi là thế năng:

$\phi(\mathbf r) = \phi(\mathbf r_0) + \int _{\mathbf r_0} ^{\mathbf r} \mathbf F \cdot d \mathbf r'$

với φ(r₀) là giá trị thế năng quy ước ở mốc r₀.

Vì lực nhân quãng đường là công cơ học, tức năng lượng, thế năng là một dạng năng lượng. Trong hệ đo lường quốc tế, thế năng được đo bằng Jule (viết tắt là J).

4. Nhiệt năng, hay còn gọi tắt là nhiệt, là một dạng năng lượng dự trữ trong vật chất nhờ vào chuyển động nhiệt hỗn loạn của các hạt cấu tạo nên vật chất.

Trong vật chất , các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động hỗn loạn không ngừng, do đó chúng có động năng. Động năng này có thể chia làm động năng chuyển động của khối tâm của phân tử, cộng với động năng trong dao động của các nguyên tử cấu tạo nên phân tử quanh khối tâm chung, và động năng quay của phân tử quanh khối tâm. Tổng các động năng này của các phân tử chính là nhiệt năng của vật.

Nhiệt năng có quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ. Nhiệt độ của vật càng cao thì các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh và nhiệt năng của vật càng lớn. Nhiệt năng có thể được trao đổi giữa các vật hay hệ thống do sự khác biệt về nhiệt độ.

Nhiệt năng có thể được tạo ra hoặc thay đổi, bằng cách chuyển hóa giữa năng lượng có hướng (thế năng, động năng định hướng trên tầm vĩ mô) và năng lượng hỗn loạn, qua các quá trình vĩ mô như thực hiện công năng lên vật hoặc trao đổi nhiệt vĩ mô vào vật hoặc các quá trình vi mô như các phản ứng hóa học (như sự cháy), phản ứng hạt nhân (như phản ứng tổng hợp hạt nhân bên trong Mặt Trời), sự ma sát giữa các electron với mạng tinh thể (trong bếp điện) hay ma sát cơ học. Nhiệt có thể được trao đổi qua các quá trình bức xạ, dẫn nhiệt hay đối lưu. Lượng nhiệt năng dự trữ hay chuyển tải trên các vật còn gọi là nhiệt lượng và thường được ký hiệu trong các tính toán bằng chữ Q.

5. Nội năng: Trong vật lý học, đặc biệt là trong nhiệt động lực học, nội năng của một vật hay một hệ vật lý là tổng động năng của chuyển động hỗn loạn bởi các nguyên tử hay phân tử chứa trong vật (bao gồm động năng tịnh tiến, động năng quay và động năng dao động) và tổng thế năng trong các liên kết phân tử, tính trong hệ quy chiếu gắn với khối tâm của vật hay hệ vật lý. Nói nôm na, nó là năng lượng chứa bên trong các vật hay hệ vật lý, để phân biệt với động năng của chuyển động vĩ mô của vật, hay thế năng của toàn vật trong một trường lực bên ngoài.

Trong nhiệt động lực học, nội năng là một hàm trạng thái của hệ thống nhiệt. Trong SI, nội năng có đơn vị đo giống năng lượng, J.

LỊCH SỬ NĂNG LƯỢNG

Bùi Thị Khánh Chi

Năng lượng là gì?

Năng lượng là một trong những phần cơ bản của địa cầu giúp cho nhân loại sống và tồn tại. Ngay từ thưở kim cổ, con người đã biết tận dụng những điều diệu kỳ từ năng lượng để duy trì cuộc sống thường nhật. Họ sử dụng nhiệt năng (lửa) từ củi để nấu ăn, sưởi ấm, và xua đuổi thú dữ trong rừng. Năng lượng mặt trời tạo ánh sáng, làm khô quần áo, giúp cây cối phát triển... Thực vật lại là thức ăn hàng ngày của một số loài thú. Và năng lượng trong cây trở thành năng lượng của động vật. Cứ như thế, năng lượng được truyền từ mắt xích này sang mắt xích khác thông qua chuỗi thức ăn. Cơ thể con người chuyển dạng năng lượng từ thức ăn thành năng lượng của cơ thể để thực hiện những họat động hàng ngày. Tóm lại, mọi hoạt động diễn ra chung quanh chúng ta chính là sự nối kết năng lượng từ dạng này sang dạng khác.

Vậy năng lượng là gì? Câu trả lời đơn giản nhất cho định nghĩa chính là “năng lượng tạo ra những biến đổi”. Hãy thử để ý cuộc sống xung quanh bạn xem, nhờ đâu mà xe có thể chạy được, tại sao con thuyền có thể lướt được ngòai khơi và vì đâu mà chúng ta lớn lên? Theo các nhà khoa học, năng lượng là khả năng sinh ra công của một dạng vật chất trong tự nhiên.

Ngày nay, xã hội phát triển tạo ra một nhu cầu nguồn năng lượng đáng kể cho các hoạt động và sản xuất. Một quốc gia khó tiếp cận với các nguồn năng lượng sẽ là cản trở lớn đối với nền phát triển công nghiệp và kinh tế của chính nước đó.

Dân số tăng nhanh, nhu cầu dùng năng lượng ngày càng cao trong khi nguồn năng lượng trở nên khan hiếm, làm tăng vọt giá mua nhiên liệu. Trong bối cảnh giá dầu thế giới đang leo cao, nền công nghiệp ở nhiều nước bị tác động mạnh mẽ và kéo theo các ảnh hưởng về an ninh chính trị. Vì vậy, gần đây một số nước đã đề xuất những biện pháp nhằm giảm bớt nhu cầu dùng năng lượng như Thủ tướng Nhật Koizumi quyết định sẽ không khoác áo vest và đeo càvạt để tiết kiệm nhiên liệu năng lượng cho quốc gia, hay chính phủ Philippines cũng ra quyết định để công chức đi làm 4 ngày mỗi tuần, thay vì 5 ngày, nhằm tiết kiệm năng lượng và chính phủ các nước trên thế giới đang tích cực thúc đẩy quá trình nghiên cứu nhằm tìm ra nhiên liệu thay thế, đồng thời kêu gọi bảo vệ các nguồn năng lượng sẵn có...

Chính vì thế nghiên cứu học về năng lượng trở nên vô cùng bức thiết. Chỉ bởi vì, mọi việc diễn ra hằng ngày chung quanh chúng ta đều cần đến nguồn năng lượng để thực hiện.

Đứng về khía cạnh kinh tế, năng lượng lại là một trong những đề tài nóng bỏng nhất. Hiện nay, trên nhiều diễn đàn những cuộc tranh luận kéo dài cũng vì chung quanh việc tìm kiếm một nguồn năng lượng “tốt nhất” trên các mặt khả năng sẵn có, chi phí khai thác, hiệu quả sử dụng, an toàn và có tính cạnh tranh. Bên cạnh lĩnh vực thương mại, hậu quả môi trường nóng lên tòan cầu, mưa axít và các ảnh hưởng của chất thải phóng xạ cũng đã được đem lên bàn cân xem xét trong các chính sách về năng lượng. Có thể nói đó là một công cuộc tìm kiếm đầy khó khăn, thử thách, tốn nhiều thời gian và tiền bạc.

Bởi vì thế, hiểu về năng lượng không chỉ đơn thuần chỉ là nguồn phát sinh mà còn có cả những nhược điểm, hạn chế… vàcả những hậu quả môi trường do chính nó gây ra trong quá trình sử dụng.

1.2. Các nguồn năng lượng

Vậy năng lượng đến từ đâu? Có nhiều nguồn năng lượng mà nhân loại có thể sử dụng bao gồm

Năng lượng điện
Năng lượng sinh khối
Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng nhiên liệu hóa thạch(dầu, than đá, khí thiên nhiên)
Năng lượng thủy và đại dương
Năng lượng hạt nhân
Năng lượng mặt trời
Năng lượng gió
Năng lượng vận tải/chuyên chở

1.2.1 Các dạng năng lượng

Năng lượng tồn tại ở nhiều dạng như ánh sáng, nhiệt, âm và chuyển động. Tuy nhiên, năng lượng được chia thành 2 dạng chính: động năng và thế năng.

a) Động năng là năng lượng được tạo ra do chuyển động của sóng, điện tử, nguyên tử, phân tử, vật chất hay đối tượng:

+ Điện năng là sự chuyển động của các lọai điện tích. Mọi vật được tạo ra từ những phần tử rất nhỏ gọi là nguyên tử. Nguyên tử lại được tạo nên từ những phần tử nhỏ hơn gọi là electron, proton và nơtron. Khi có lực tác động, sẽ làm các electron chuyển động. Sét là một ví dụ của năng lượng điện.

+ Năng lượng bức xạ là năng lượng điện từ theo chiều sóng ngang. Năng lượng bức xạ bao gồm ánh sáng thấy được, tia X quang, tia gama và sóng vô tuyến. Năng lượng mặt trời là một ví dụ của năng lượng bức xạ.

+ Nhiệt năng là loại năng lượng bên trong vật chất – là dao động và chuyển động của các nguyên tử, phân tử bên trong vật chất. năng lượng địa nhiệt là một ví dụ của nhiệt năng.

+ Năng lượng chuyển động (Motion Energy) là sự chuyển động của đối tượng hay vật chất từ nơi này đến nơi khác. Đối tượng hay vật chất chuyển động khi có lực tác động tuân theo định luật chuyển động của Newton. Gió là một ví dụ của năng lượng chuyển động.

+ Âm thanh là sự chuyển động của năng lượng thông qua vật chất theo sóng chiều dọc. Âm thanh được tạo ra khi có lực làm cho đối tượng hoặc vật chất dao động.

b) Thế năng là loại năng lượng tích trữ và năng lượng vị thế như năng lượng trọng trường (gravitational energy):

+ Hóa năng là loại năng lượng tích trữ trong các liên kết hóa học giữa các nguyên tử hay phân tử. Nó chính là năng lượng giữ các phần tử lại với nhau. Năng lượng sinh khối, dầu, khí thiên nhiên là hóa năng.
+ Cơ năng là loại năng lượng tích trữ trong đối tượng khi có lực tác động. Nén lò xo hoặc kéo dãn dây cao su là ví dụ về cơ năng.

+ Năng lượng hạt nhân là loại năng lượng tích trữ trong hạt nhân nguyên tử - là năng lượng giữ các hạt nhân lại với nhau. Năng lượng có thể được phóng thích khi tổng hợp hạt nhân hay phân hạch. Các nhà máy năng lượng hạt nhân phân hạch hạt nhân của nguyên tử uranium hay gọi là quá trình phân hạch (fission). Mặt trời tổng hợp các hạt nhân của nguyên tử hydro hay còn gọi là quá trình nhiệt hạch (fusion).

+ Năng lượng trọng trường là năng lượng vị thế. Khối đá nằm trên đỉnh đồi tích trữ loại năng lượng trọng trường tiềm tàng. Thủy năng (nước trong hồ bên cạnh đập) là một ví dụ của năng lượng trọng trường tiềm tàng.

1.2.2. Các nguồn năng lượng

Hiện nay, có rất nhiều nguồn năng lượng đang được sử dụng. Các nguồn năng lượng được phân ra thành 2 loại: năng lượng tái tạo và năng lượng không tái tạo.

Than đá, dầu, khí thiên nhiên và uranium là những nguồn năng lượng không tái tạo được bởi vì sản lượng của nó có giới hạn (xem hình 1). Ví dụ dầu không thể hình thành trong một khỏang thời gian ngắn mà phải mất hàng triệu năm mới được hình thành từ xác các loại động thực vật biển.

Trong khi đó, năng lượng sinh khối, địa nhiệt, thủy năng, năng lượng mặt trời và năng lượng gió là năng lượng tái tạo được bởi vì chúng có thể hồi phục trong thời gian ngắn.

Tuy nhiên, điều mà chúng ta quan tâm không phải đó là nguồn năng lượng đến từ đâu mà chính là chúng ta có được bao nhiêu năng lượng khi khai thác nguồn đó. Hãy tưởng tượng xem, nguồn nhiên liệu hóa thạch nằm dưới lòng đất và rất khó để nói chính xác được trữ lượng của nó: nói chung, nguồn tài nguyên dự đóan biến đổi tùy thuộc vào tốc độ sử dụng. Dầu thô trong những thập kỷ gần đây càng ngày càng tăng giá do trữ lượng giảm, trong khi đó than đá và uranium thì phải đợi hàng trăm năm mới hình thành. Đó là những nguồn năng lượng có giới hạn.

1.2.3. Đơn vị của năng lượng

Để tưởng nhớ đến công ơn của nhà khoa học James Prescott Joule, Joule (J) được lấy làm là đơn vị của năng lượng trong hệ thống đo lường (International System of Units).

1.3. Những cột mốc lịch sử

Năng lượng có lịch sửtương đối dài. Từ thời thượng cổ, nguồn năng lượng ban đầu được con người khai thác và sử dụng là củi. Con người tạo ra lửa từ củi để nấu ăn, sưởi ấm và xua đuổi thú dữ. Có thể nói, lửa đã khai phá nền văn minh đầu tiên của nhân loại (xem hình 1.1).

Hình 1.1: Diễn tiến lịch sử phát triển các nguồn năng lượng

1.000.000 B.C	- Củi được sử dụng như nguồn năng lượng đầu tiên
3000 B.C.	-Sử dụng sức một số lòai động vật (ngựa/la/lừa) để thồ hàng hóa. - Bắt đầu sử dụng đá dầu để làm chất keo trong kiến trúc xây dựng, trám thành tàu, trải đường và tinh luyện dầu thô để thắp đèn và sưởi ấm.
1100 B.C.	- Than đá bắt đầu được sử dụng
200 B.C.	- Người Trung Quốc sử dụng khí thiên nhiên làm bay hơi nước từ nước biển để tạo muối.
250 - 400 A.D.	- Người La Mã cổ đại chế tạo thành công cối xay thủy lực 16 bánh với công suất trên 40 mã lực .
800-1500 A.D.	- Năng lượng gió được sử dụng trong hàng hải
874 A.D.	- Bắt đầu sử dụng năng lượng địa nhiệt để sưởi ấm
1800-1826	-Chế tạo thành công pin. -Thiết bị sử dụng năng lượng đầu tiên ở Mỹ -Phát hiện mối liện hệ giữa điện và từ trường -Faraday chế tạo động cơ môtô đầu tiên -Công bố định luật Ohms.
1830-1839	-Michael Faraday chế tạo máy phát điện từ -Chế tạo tế bào nhiên liệu đầu tiên.
1840-1865	- Bánh xe khổng lồ đường kính 72foot chạy bằng sức nước có công suất 572 ngựa, đặt tại vùng đảo Mann. - Gia đình Edwin L. Drake dò tìm giếng dầu đầu tiên tại Titusville, Pennsylvania. - Maxwell mở ra một kỷ nguyên mới cho chuyên ngành vật lý bằng lý thuyết toán của điện từ trường. Maxwell đã hợp nhất lý thuyết từ trường, điện và ánh sáng.
1870-1880	- Công bố patent sáng chế tuabin khí. - Chế tạo động cơ đốt cháy đầu tiên sử dụng cồn và dầu hỏa. - Xây dựng nhà máy điện đầu tiên sử dụng máy phát chổi và ánh sáng huỳnh quang tại San Francisco.
1881-1887	- Thomas Edison xây dựng nhà mát phát điện đầu tiên ở Anh năm 1881. -Xây dựng nhà mát phát điện đầu tiên ở Mỹ. Trong 2 tháng đầu tiên sau khi nhà máy họat động, 1300 bóng đèn được tiêu thụ và khoảng 11000 bóng được tiêu dùng trong 1 năm. Ánh sáng của bóng đèn gấp hàng trăm lần ánh sáng nến, đó là lý do khiến nhiều người chuyển sang dùng điện. - Nhà máy thủy điện đầu tiên ra đời (Wisconsin). - Phát minh máy biến thế. - Phát minh máy tua bin hơi. - Stanley cải tiến máy biến thế và phát minh hệ thống dòng điện xoay chiều. - Teslaphát minh động cơ điện cảm ứng có từ trường, ứng dụng trong chế tạo thiết bị động cơ và giúp chuyển đổi dòng điện xoay chiều trở nên kinh tế hơn. - Phát minh điện tử.
1898-1988	Tái sử dụng năng lượng từ đốt rác ở New York vừa làm giảm khối lượng rác và tái sử dụng năng lượng thông qua quá trình nhiệt.
1900s-1950	Cối xay gió bơm nước và phát điện ở vùng xa dân cư cộng đồng.
1900-1910	- Thành lập trạm tua bin đầu tiên trên thế giới (Chicago). - Nhà máy thủy điện Shawinigan lắp đặt máy phát có công suất lớn nhất (5,000 Watts) và đường dây cao thế lớn nhất và dài nhất trên thế (136 Km and 50 Kilovolts) kéo dài đến Montreal. - Chế tạo máy phát tuabin hơi 5 megawatt - Điện địa nhiệt bắt đầu được thương mại hóa ở Italy. -Chế tạo máy hút bụi điện đầu tiên -Xuất xưởng máy giặt điện đầu tiên - Xe hơi model T của hãng Henry Ford sử dụng kết hợp 2 loại nhiên liệu sử dụng là ethan và xăng - Một trong những sự kiện vĩ đại trong thế kỷ 20 chính là công bố phát minh học thuyết tương đối của Einstein E=mc². Einstein đã tạo ra một kỷ nguyên mới cho nền vật lý học thông qua hợp nhất khối lượng, năng lượng, từ trường, điện từ và ánh sáng. Phát minh của Einstein kéo theo các ngành năng lượng hạt nhân, vũ khí hạt nhân, y học hạt nhân và vật lý thiên văn ra đời.
1911-1919	- Xây dựng thiết bị điều hòa không khí đầu tiên. - Lắp đặt thiết bị kiểm soát ô nhiễm không khí đầu tiên (sử dụng than xỉ). - Chế tạo tủ lạnh điện đầu tiên. - Kết thúc chiến tranh thế giới thứ 1 (11.1918) -Phát triển lý thuyết phân hạch hạt nhân
1920-1930	-Thành lập Ủy ban liên bang Năng lượng(Federal Power Commission -FPC) -75% dân số Mỹ sử dụng năng lượng than đá - Xây dựng các thành phần đầu tiên của truyền. - Xây dựng hệ thống đường dẫn khí thiên nhiên 200 dặm đầu tiên từ Louisiana đến Texas. - Ủy ban Thương mại liên bang điều tra các công ty mẹ. - Phát minh động cơ phản lực. - Dầu lửa và dầu bắt đầu thay thế gỗ trong một số ngành thương mại, giai thông và các thiết bị dân dụng.
1933-1939	- Mô tả phản ứng dây chuyền hạt nhân. - Hiệp ước Năng lượng liên bang ra đời. - Tổng thống Franklin D. Roosevelt ký văn bản luật quản lý điện khí hóa nông thôn (the Rural Electrification Administration-REA). -Phân hạch nhân tạo hạt nhân uranium - Phát triển máy bay động cơ phản lực đầu tiên.
1940-1949	- Xây dựng nhà máy nhiên liệu ethan đầu tiên tại Mỹ. - Thực hiện thành công phản ứng dây chuyền hạt nhân đầu tiên tại Chicago. -Ném bom nguyên tử đầu tiên - Hiệp ước năng lượng nguyên tử quyết định thành lập Ủy Ban Năng lượng nguyên tử Atomic Energy Commission (AEC).

1950s	- Điện và khí thiên nhiên dần dần thay thế gỗ trong sưởi ấm nhà và các khu thương mại. - 22% dân số Mỹ sử dụng sản phẩm chưng cất từ dầu. - Khoảng trên 1/3 gia đình Mỹ sưởi ấm bằng than đá - Khoảng 25% gia đình Mỹ sử dụng khí thiên nhiên để sưởi ấm - Khoảng 0.6% gia đình Mỹ sử dụng điện để sưởi. - Các ngành công nghiệp sử dụng nhiên liệu chủ yếu từ than đá. Xe lửa và tàu thủy chạy bằng hơi nước vẫn dùng lượng lớn nguồn than đá. - Lò phản ứng thí nghiệm của Ủy ban Năng lượng nguyên tử phát điện đầu tiên từ năng lượng hạt nhân. Anh quốc hòan tất lò phản ứng thương mại đầu tiên tại lâu đài Calder năm 1956. Một năm sau, tàu ngầm hạt nhân của Mỹ ra đời. - Lò phản ứng hạt nhân đầu tiên được thực hiện dưới nước - Đường dây cao thế 345 Kilovolt đầu tiên. - Đơn đặt hàng nhà máy năng lượng hạt nhân đầu tiên. - Xây dựng đường dây dòng điện cao thế một chiều đầu tiên (high voltage direct current-HVDC) (20 megawatts/1900 Kilovolts, 96 Km). - Năm 1954, hiệp ước năng lượng nguyên tử (Atomic Energy Act) công nhận quyền sỡ hửu lò phản ứng hạt nhân.
1960s	- Hiệp ước Không khí sạch (Clean Air Act) được ký kết. - Ký kết hiệp ước Chính sách Môi trường Quốc gia (National Environmental Policy Act) năm 1969.
1970s	- Ban hành đạo luật chất lượng nước và môi trường. - Bổ sung và mở rộng vai trò của chính phủ liên bang (the Federal Government) trong kiểm sóat ô nhiễm không khí - Hiệp ước Nước sạch (The Clean Water Act) ra đời năm 1972 nhằm tính đến ảnh hưởng của nước thải từ nhà máy điện và các khu công nghiệp điện. - Lệnh cấm vận dầu lửa của Ả rập được thực hiện để chống lại Mỹ và Hà Lan. - Ban hành hiệp ước “Chính sách và bảo tồn năng lượng”(The Energy Policy and Conservation Act (EPCA)) năm 1975, đạt được một số mục tiêu như thiết lập khu vực dự trữ dầu thô và cải thiện hiệu suất sử dụng nhiên liệu trong động cơxe hơi. -Tai nạn hạt nhân tại Brown’s Ferry và Three Mile Island.
1980s	- Rò rỉ tại nhà máy hạt nhân Chernobyl (USSR).

1990s	- Bổ sung yêu cầu kiểm sóat ô nhiễm trong khế ướcKhông Khí sạch (Clean Air Act). - Trữ lượng địa nhiệt trên thế giới ước khoảng trên 6,000 megawatts. - Trên 50% gia đình người Mỹ sử dụng khí thiên nhiên để sưởi ấm và khoảng 29%sử dụng điện.
2000	- Chế tạo thành công tế bào nhiên liệu hiệu suất cao.

10 dự án năng lượng có thể cứu giúp thế giới

(http://www.techradar.com/news/world-of-tech/10-green-projects-that-just-might-save-the-world-591987)- Đối mặt với sự tăng trưởng dân số, thảm họa môi trường và các nhu cầu của cuộc sống về năng lượng ngày càng cao, thế giới cần tìm ra những giải pháp để phát triển bền vững.

Thật may mắn là các kĩ sư có tầm nhìn xa và các quan chức chính phủ đã tham gia các dự án lớn về nặng lượng sạch, và đây là 10 dự án tiêu biểu:

1. Nhà máy năng lượng mặt trời Qaidam Basin

Dự án này được công bố vào tháng một năm 2009, Qaidam Basin ở phía tây-bắc Trung Quốc sẽ trở thành nhà máy năng lượng mặt trời lớn nhất TG khi nó hoàn thành với năng lượng điện tạo ra khoảng 1GW . Đây chỉ là một con số khiêm tốn so với 90GW điện mà Trung Quốc có được từ nhiệt điện vào năm 2006, tuy nhiên nó cũng là một bước đi đúng hướng của Trung Quốc trong vấn đề năng lượng.

2. Nhà máy năng lượng gió Markbygden (Thụy Điển)

Với 1101 Turbines nằm trong 450 km vuông, trang trại gió Markbygden sẽ là một trong những trang trại gió lớn nhất thế giới khi nó hoàn thành vào năm 2020. Thụy Điển có kế hoạch sản xuất 50% của tất cả các nhu cầu năng lượng của mình sau đó thông qua việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, và Markbydgen sẽ sản xuất 8% trong số đó.

3. Đập thủy điện Tam Hiệp - Trung Quốc

Đập thủy điện lớn nhất thế giới sẽ hoàn tất trong năm 2011, sản xuất ra 22500MWh điện.

Để hoàn thành đập nước, 1,2 triệu người dân đã bị di chuyển khỏi chỗ ở và các chuyên gia cũng cảnh báo về những thiệt hại về môi trường của việc thay đổi dòng nước cũng như về một trận động đất lớn có thể xảy ra.

Tuy nhiên, Tam Hiệp cũng sẽ loại bỏ một 100 triệu tấn CO2 và 2 triệu tấn SO2/năm sản sinh trong quá trình khai thác nhiệt điện và chắc chắn đất nước Trung Quốc nổi tiếng là khôn ngoan sẽ không ngần ngại trong kế hoạch này.

4. Nhà máy năng lượng mặt trời Acciona Amareleja

Hoàn thành cuối năm ngoái, năng lượng mặt trời này hiện đang là trang trại lớn nhất trên thế giới, sản xuất 93 triệu kWh điện / năm, đủ cho 30.000 hộ gia đình Bồ Đào Nha.

45 MW điện đã đi vào hoạt động bởi công ty Acciona Solar, đây là dự án mới nhất trong chiến lược lâu dài phát triển năng lượng bền vững của Bồ Đào Nha, nơi mà có ít tài nguyên thiên nhiên nhưng lại rất nhiều ánh nắng.

5. Nhà máy năng lượng sóng biển Siadar Wave

Với đặc điểm như là một đảo quốc, Vương quốc Anh có những dự án khai thác sức mạnh từ sóng biển trở thành nguồn năng lượng điện năng và dự án SWEP (Siadar Wave Energy Project ) là một minh chứng tuyệt vời cho điều đó, sự hợp tác giữa chính phủ Scotland với các chuyên gia Wavegen sẽ đem lại 4 MW điện khi nó hoàn thành vào năm 2011

6. Năng lượng địa nhiệt - Geothermal power ở Philippines

Đây là đất nước nổi tiếng với “nhiệt hạch” một tài nguyên thiên nhiên giàu có, tạo ra những gigawatts điện rẻ và bền vững. Nhà máy nhiệt điện của Leyte có thể sản xuất 708MW điện đủ để đáp ứng được 28% nhu cầu của Phi-lip-pin về năng lượng.

7. Nhà máy năng lượng mặt trời Topaz - California

Dự án Topaz sẽ hoàn thành trong năm 2012 đến 2013 với 550MW điện trên 100 dặm về phía bắc Los Angeles và sẽ tạo ra điện năng 3600 khoảng 190.000 gia đình Mỹ

8. Nhà máy điện mặt trời của Tây Ban Nha

Nhà máy điện mặt trời gần Seville, Tây Ban Nhà đã trở thành một trong những nhà máy sản suất năng lượng sạch được nhắc tới nhiều nhất ở Châu Âu.

Nó bao gồm một mảng lớn được ghép bằng 600 tấm thép, chuyển ánh sáng mặt trời chiếu vào một tháp năng lượng cao115m. Nước sẽ bị bốc hơi, làm quay ổ đĩa Turbines và điện năng tạo ra có thể đáp ứng nhu cầu cho 6,000 gia đình sử dụng, mục tiêu cuối cùng của nó là tạo ra nguồn điện năng đủ dùng cho 600.000 gia đình.

9. Dự án năng lượng gió Maglev

Những Turbines sản xuất ra năng lượng điện từ gió đã được đặt tại Trung Quốc, trong một dự án của chính phủ nước này với công ty về công nghệ sản xuất năng lượng gió Maglev của Hoa Kì. Dự kiến mỗi Turbine có thể sản xuất số điện khổng lồ lên tới 2GW.

10. Thành phố năng lượng mặt trời Babcock Ranch

Dự án này hiện vẫn đang chờ phê duyệt, Babcock Ranch là một tổ hợp gồm 19.500 ngôi nhà trong thành phố năng lượng mặt trời, Babcock Ranch có thể sản sinh ra tới 75MW điện.

Nhà phát triển Kitson của Hoa Kỳ và đối tác cho biết thành phố sẽ cung cấp năng lượng điện cho Nhà nước theo yêu cầu và cư dân của Babcock Ranch sẽ phải tuân thủ một số quy ước đặc biệt về năng lượng tại thành phố này.

Xây Dựng

Thursday, October 29, 2009

Năng lượng

LỊCH SỬ NĂNG LƯỢNG

Bùi Thị Khánh Chi

Năng lượng là gì?

1 comment:

Followers

Blog Archive

About Me