Diễn Đàn Bình Luận Và Trao Đổi Học Tập

CÔNG NGHỆ HÓA HỌC - DẦU KHÍ - KHOA HỌC & QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG


    Câu chuyện dầu khí: Tương lai của dầu mỏ sẽ như thế nào ?

    Share
    avatar
    CỐC CHỦ CÔNG NGHIỆP
    Thiếu tá
    Thiếu tá

    Tổng số bài gửi : 81
    Birthday : 19/05/1987
    Tham gia diễn đàn : 27/04/2010
    Đến từ : Chưa cập nhật
    Nghề nghiệp : Chưa cập nhật
    Chuyên ngành : Chưa cập nhật

    Câu chuyện dầu khí: Tương lai của dầu mỏ sẽ như thế nào ?

    Bài gửi by CỐC CHỦ CÔNG NGHIỆP on Wed Jul 28, 2010 10:03 pm

    Bài 1: Thế giới trong cơn khát dầu mỏ.

    Tất cả các nền kinh tế lớn nhỏ trên thế giới đều phụ thuộc chặt chẽ vào dầu mỏ. Vấn đề là ở chỗ, dầu mỏ không phải là nguồn tài nguyên vô tận... Xin giới thiệu loạt tư liệu 3 bài về tình hình dầu mỏ hiện nay.

    Năm 1956, một nhà khoa học Mỹ là King Hubbert đã dự đoán rằng ngành khai thác dầu mỏ tại 48 bang phía dưới của nước Mỹ sẽ đạt đến đỉnh cao vào đầu thập niên 70 và sau đó sẽ dần dần suy thoái. Hubbert đã đúng...

    Hiện nay, Mỹ phải nhập khẩu tới 60% nhu cầu dầu mỏ của mình. Con số 60% tự bản thân nó có thể chưa nói lên được nhiều điều nhưng sẽ rất đáng phải suy nghĩ nếu chúng ta biết rằng con số này tương đương với khoảng 4,2 tỉ thùng dầu, trong khi sản lượng khai thác trên toàn thế giới hàng năm chỉ vào khoảng 30 tỉ thùng.

    Mỹ không phải là quốc gia duy nhất đang “khát” dầu mỏ. Một nền kinh tế lớn khác là Trung Quốc cũng phải đứng trước vô vàn những khó khăn về nhiên liệu. Trong một vài năm trở lại đây, mức tiêu thụ dầu mỏ bình quân hàng năm của Trung Quốc là khoảng 1,5 tỉ thùng (nhưng đến năm 2004, con số này đã là 2,4 tỉ thùng).


    Khai thác dầu ngoài khơi (Ảnh: Rubberimpex).

    Theo dự tính, trong 5 năm tới, nhu cầu dầu mỏ của Trung Quốc sẽ tăng 7,5%. Trong khi đó, sản lượng dầu khai thác được từ các mỏ của đất nước châu Á rộng lớn này đã chững lại từ những năm 80 và hiện nay, 40% nhu cầu về dầu mỏ của Trung Quốc trông chờ vào các nguồn nhập khẩu. Trung Quốc cũng không phải là trường hợp cá biệt. Tất cả các nền kinh tế đang lên khác như Ấn Độ, các nước Đông Nam Á… đang ngày càng phụ thuộc nhiều hơn vào dầu mỏ và một trong những điều người ta quan tâm nhất là bao giờ thế giới sẽ cạn dầu.

    Uppsala, một nhóm các nhà khoa học người Thuỵ Điển đã công bố một kết quả nghiên cứu khiến thế giới phải giật mình: trữ lượng dầu mỏ mà chúng ta có ít hơn các dự đoán trước đây tới 80%. Sản lượng khai thác dầu sẽ lên đến đỉnh cao trong khoảng 10 năm nữa, sau đó sẽ bước vào thời kỳ tụt dốc và đi dần đến mức cạn kiệt.



    Thế giới đang cạn kiệt dầu mỏ (Ảnh minh họa).

    Những sự kiện này sẽ xảy ra sớm hơn nhiều so với mốc 2050, thời điểm đánh dấu thời kỳ giảm sút của sản lượng dầu mỏ có thể khai thác theo dự tính của các nghiên cứu trước đó. Cũng theo Uppsala, lượng dầu mỏ chưa khai thác chỉ còn khoảng 3.500 tỉ thùng, thay vì từ 5.000 đến 18.000 tỉ thùng như những tính toán khác.

    Nếu những con số mà các nhà khoa học Thuỵ Điển đưa ra là chính xác và nếu nhu cầu tiêu thụ dầu mỏ vẫn giữ nguyên như hiện nay thì chúng ta sẽ “cạn” dầu trong hơn một thế kỷ nữa. Một thế kỷ không phải là một thời gian dài. Thêm vào đó, nhu cầu dầu mỏ cũng sẽ không dừng lại. Theo dự tính, đến năm 2060, dưới áp lực của vấn đề tăng dân số, mỗi năm thế giới sẽ cần gấp ba lần mức dầu mỏ tiêu thụ bình quân hàng năm hiện nay. Như vậy, nền văn minh dầu mỏ có thể còn kết thúc nhanh hơn ta tưởng rất nhiều.


    Bài 2: Thay thế dầu mỏ bằng gì ?

    Cho đến nay, khoa học chưa tìm được chất liệu nào có thể thay thế dầu mỏ.

    Tuy nhiên, có một vài nguồn cung cấp năng lượng đáng chú ý. Cho dù là một trong những thủ phạm làm Trái Đất nóng lên nhưng bên cạnh đó, dầu mỏ cũng là một trong những nguồn tài nguyên quý giá nhất mà loài người có được. Nó mang đến cho chúng ta thực phẩm, năng lượng để sưởi ấm, các hoá chất, dược phẩm hay thậm chí là quần áo và quan trọng hơn cả, dầu mỏ giúp duy trì hầu hết mọi chuyển động trong thế giới hiện đại.

    Cho đến nay, khoa học chưa tìm được một dạng chất liệu nào có thể thay thế hoàn hảo các vai trò của dầu mỏ trong cuộc sống con người. Và có thể sẽ không bao giờ tìm ra một chất như vậy. Vì thế, vấn đề được nói đến ở đây chỉ là tìm ra những thứ có thể thay thế dầu mỏ trong vai trò được chú ý nhất đó là: nguồn cung cấp năng lượng.

    Những sự lựa chọn truyền thống

    Thuỷ điện là một trong những yếu tố đầu tiên được chú ý. Là nguồn năng lượng truyền thống và thông dụng trên khắp thế giới (các hệ thống cối xay vận hành bằng sức nước đã được sử dụng từ xa xưa ở rất nhiều nơi), thuỷ điện đến nay vẫn đóng một vai trò không thể thiếu trong chiến lược phát triển nguồn năng lượng của mọi quốc gia.


    Sử dụng năng lượng Mặt trời để tránh ô nhiễm môi trường. Ảnh minh họa.

    Ưu điểm lớn nhất của năng lượng từ sức nước là có thể khai thác lâu dài, lại không gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, bên cạnh đó, nó cũng có một nhược điểm rất lớn là phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện tự nhiên ở những nơi có nguồn nước. Xây dựng một con đập thủy điện cũng không phải là một công việc dễ dàng và ít tốn kém.

    Năng lượng Mặt Trời cũng là một tài nguyên đáng hy vọng vì nó hứa hẹn cung cấp một nguồn điện năng vĩnh cửu với giá rẻ. Vấn đề còn lại là phải nghiên cứu chế tạo được những thiết bị có khả năng hấp thụ và chuyển hoá tối đa năng lượng từ ánh sáng Mặt Trời thành điện năng. Đồng thời cũng phải có những phương tiện để lưu giữ được nguồn năng lượng này trong thời gian tối ưu có thể. Theo các dự báo khoa học, trong 10 năm tới, năng lượng Mặt Trời sẽ là đối thủ cạnh tranh nặng ký của các nguồn năng lượng hiện có, đặc biệt khi xét trên phương diện chi phí.

    Bên cạnh đó, còn một số nguồn năng lượng truyền thống khác cũng có thể tiếp tục khai thác hiệu quả trong những năm tới như sức gió hoặc chất thải sinh học. Tuy nhiên, cả hai nguồn này đều có những nhược điểm riêng. Đối với năng lượng sức gió, hệ thống các tuabin hoạt động thường gây ra tiếng ồn rất lớn, ảnh hưởng nhiều đến đời sống của các khu dân cư xung quanh.

    Thêm vào đó, nguồn năng lượng từ sức gió có thể suy yếu hoặc gián đoạn do điều kiện thời tiết nên không thể là biện pháp thay thế hoàn hảo và duy nhất cho các nguồn năng lượng khác. Vấn đề tương tự cũng xảy ra đối với năng lượng từ chất thải sinh học (chủ yếu là các rác thải từ sản xuất nông nghiệp như rơm, rạ, bã củ cải đường, bã mía, phân và lông gia súc từ các cơ sở giết mổ…). Tuy cùng lúc giải quyết được nhu cầu về năng lượng và vấn đề ô nhiễm môi trường do rác thải nhưng lại có điểm yếu là không thể cung cấp liên tục vì các nguồn chất thải đầu vào có hạn.

    Những khả năng trong tương lai

    Năng lượng địa nhiệt hiện vẫn còn là khái niệm rất mới mẻ đối với nhiều người nhưng theo dự đoán nó sẽ đóng một vai trò quan trọng trong một vài thập niên tới. Nguồn năng lượng này thực chất là nhiệt năng từ tâm Trái Đất, được khai thác qua các tầng đá và nước gần bề mặt hoặc bằng các mũi khoan vào sâu trong lòng đất. Năng lượng địa nhiệt đang được dùng để sưởi ẩm rất nhiều công trình nhà ở và văn phòng lớn ở Iceland và một số nước khác (chủ yếu ở Bắc Âu).


    Nguồn năng lượng từ sức gió có thể được thay thế trong tương lai.Ảnh minh họa.

    Trong tương lai, người ta còn có thể tận dụng năng lượng từ các đại dương để biến thành điện năng dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ đáng kể giữa các tầng nước sâu và lớp nước bề mặt được đốt nóng dưới ánh Mặt Trời. Một tính toán khoa học cho thấy, chỉ cần khai thác được khoảng 0,1% năng lượng đại dương theo cách này cũng đủ để tạo ra một sản lượng điện bằng 20 lần nhu cầu tiêu thụ hàng ngày của cả nước Mỹ. Tuy nhiên, để đạt được điều đó vẫn còn rất nhiều vấn đề công nghệ phải giải quyết.

    Trong tương lai dài hạn, năng lượng nguyên tử cũng là một mục tiêu được nhắm đến. So với năng lượng nhiệt địa hoặc năng lượng đại dương thì năng lượng nguyên tử được xem là có tính khả thi cao hơn và trên thực tế đã được khai thác rất hiệu quả từ hàng thập niên qua ở nhiều quốc gia. Năng lượng nguyên tử có một ưu điểm lớn là không gây ra hiệu ứng nhà kính, tuy nhiên, nó cũng đặt ra nhiều vấn đề. ở một số nước, việc xây dựng các nhà máy điện nguyên tử vấp phải sự chống đối gay gắt vì nhiều người cho rằng nó không an toàn.

    Cũng đã xảy ra sự cố tại một số nhà máy và hậu quả để lại thường rất nặng nề và lâu dài cho cả môi trường cũng như sức khoẻ và tính mạng người dân. Thêm vào đó, cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa tìm ra một biện pháp xử lý thực sự hiệu quả đối với các chất thải hạt nhân. Việc xây dựng thêm các trung tâm điện nguyên tử có thể đồng nghĩa với việc chất thêm gánh nặng đó lên tình trạng môi trường vốn đã rất nhạy cảm của Trái Đất.

    Bài 3: Sau dầu mỏ là thời đại hydro ?

    Sau dầu mỏ, nhân loại sẽ dùng hydro để thay thế...

    Nhiều người đã đưa ra dự báo rằng thế giới sẽ chuyển dần sang tiêu thụ hydro thay thế cho dầu mỏ trên quy mô lớn và tới trước năm 2100, chúng ta sẽ bước vào thời kỳ được gọi là nền kinh tế hydro, một thể chế mà trong đó, hai trụ cột năng lượng sẽ là hydro và điện năng.

    Hydro: Nhiên liệu vĩnh cửu


    Nếu điều này trở thành hiện thực, bộ mặt kinh tế, chính trị và xã hội của thế giới sẽ thay đổi đáng kể. Nguồn cung cấp năng lượng, hiện nay đang tập trung và nằm dưới sự kiểm soát của một số quốc gia và tập đoàn kinh tế sẽ chỉ còn là chuyện quá khứ. Trong nền kinh tế hydro, mọi người đều có thể đồng thời là nhà sản xuất và người tiêu thụ năng lượng của chính mình. Như vậy, lần đầu tiên trong lịch sử thế giới sẽ có một chế độ độc lập thật sự về mặt năng lượng cho tất cả.


    Xe chạy bằng nhiên liệu hydro sẽ được thay thế trong tương lai ? Ảnh minh họa.

    Tất cả những điều này có được là do bản chất đặc biệt của hydro. Nó là nguyên tố cơ bản nhất và thường gặp nhất trong vũ trụ. Nó được phân bố một cách hào phóng ở khắp nơi trên thế giới, bất kể biên giới quốc gia hoặc vùng lãnh thổ. Do đó, tất cả mọi người đều có quyền và có thể sử dụng hydro, chỉ với một điều kiện: được trang bị những công nghệ cần thiết.

    Hydro được xếp vào loại nhiên liệu vĩnh cửu và cho phép khai thác không giới hạn.Trong phản ứng với oxy, hydro sẽ giải phóng năng lượng và tạo ra phụ phẩm duy nhất là nước. Sẽ không có khí cacbon dioxit cũng như bất cứ một chất thải độc hại nào khác sinh ra từ quá trình này. Như vậy, về cơ bản, một xã hội sử dụng hydro sẽ là một xã hội chủ động về mặt năng lượng và kiểm soát được nhiều vấn đề môi trường.

    Những trở ngại trên con đường đi đến nền kinh tế hydro

    Trước hết, đó là những trở ngại trong quá trình sản xuất hydro. Hydro chỉ tồn tại trong tự nhiên ở dạng hợp chất (nước hoặc hydro cacbon). Để có được hydro, người ta phải tách nó ra bằng một số quá trình lý -hoá (điện phân hydro từ nước).

    Năng lượng để thực hiện việc điện phân hiện nay do các nhà máy điện cung cấp. Phần lớn các nhà máy điện thì lại hoạt động bằng các nhiên liệu lấy từ mỏ. Như vậy, việc sử dụng hydro bản thân nó không gây hiệu ứng nhà kính nhưng việc tạo ra hydro để sử dụng thì vẫn để lại hậu quả này. Chúng ta chỉ thực sự khai thác hydro một cách hiệu quả nếu như có thể tạo ra nó hoàn toàn bằng các nguồn năng lượng sạch khác. Đây là một vấn đề hoàn toàn không đơn giản. Chỉ có một vài quốc gia như Iceland, với hơn 72% điện năng được sản xuất từ các nhà máy thủy điện và trung tâm khai thác địa nhiệt mới có thể chủ động trong việc tạo ra hydro một cách an toàn. Còn đa số các nước khác, với phần lớn nguồn cung cấp điện năng vẫn dựa vào vào nhiên liệu mỏ hoặc các lò phản ứng hạt nhân thì mục tiêu này có lẽ còn ở quá xa và đòi hỏi những khoản đầu tư ban đầu vô cùng lớn.

    Một vấn đề khác là tính hiệu quả của hydro trong quá trình sử dụng, đặc biệt là đối với ngành giao thông vận tải. Để một chiếc xe chạy bằng hydro có thể đi hết quãng đường tối thiểu là 500 km giữa hai lần nạp nhiên liệu (một điều bình thường đối với các xe chạy xăng), người ta sẽ phải nén hydro ở một áp suất cực lớn, khoảng hơn 700 kg trên 1cm vuông. Nhưng ngay cả ở áp suất này, xe chạy bằng hyđrô cũng vẫn sẽ cần một bình chứa nhiên liệu lớn gấp bốn lần so với bình xăng ở xe bình thường. Hydro lỏng có hiệu quả cao hơn.

    Người ta đã từng cho chạy thử nghiệm những chiếc xe của hãng GM trên quãng đường 400km mà chỉ cần bình chứa lớn gấp hai lần xe chạy xăng. Tuy nhiên, những chiếc xe sử dụng hydro lỏng phải được chạy hàng ngày để giữ cho hydro ở nhiệt độ lạnh -253 độ C, nếu không, hydro lỏng sẽ tự bay hơi hết. Điều đó có nghĩa là nếu một người đậu xe trong bãi hoặc gửi ở sân bay vài ngày thì khi lấy xe, anh ta sẽ phải tìm cách nạp ở đâu đó một bình nhiên liệu mới.

    Ngoài những vấn đề kể trên, còn rất nhiều rào cản khác mà chúng ta phải vượt qua trước khi thực sự khai thác và sử dụng được hydro như một nguồn năng lượng thay thế cho dầu mỏ. Đó có thể là việc tìm cách thu gọn các chi phí sản xuất, cũng có thể là việc tìm kiếm một nguồn cung cấp hydro khác ngoài nước hoặc là việc nghiên cứu những cách thức cất giữ có hiệu quả hơn vì hydro rất dễ bị rò rỉ, thất thoát. Nền kinh tế hydro có thể không ở gần như nhiều dự đoán. Tuy nhiên, với tất cả những lợi ích mà nó hứa hẹn, chúng ta luôn có quyền nỗ lực, chờ đợi và hy vọng.


    Diễn Đàn Công Nghệ Hóa Học - Dầu Khí - Khoa Học & Quản Lý Môi Trường
    CỐC CHỦ CÔNG NGHIỆP
    SĨ KHẢ SÁT __ BẤT KHẢ NHỤC

      Hôm nay: Tue Dec 19, 2017 1:14 am