Năng lượng tái tạo là gì? Có những loại năng lượng tái sinh nào?

Tại các quốc gia phát triển và đang phát triển trên thế giới thì năng lượng tái tạo đang được phát triển và quan tâm hàng đầu. Đặc biệt hoạt động sản xuất những phương tiện di chuyển bằng năng lượng sạch đang trở thành xu hướng toàn cầu. Vật năng lượng tái tạo là gì? Có những loại năng lượng nào? Vì sao chúng trở thành xu hướng trong sản xuất ô tô? Tất cả sẽ có câu trả lời trong bài viết dưới đây. Bạn và tôi cùng khám phá để biết thêm về những xu hướng trong tương lai nhé!

Năng lượng tái tạo là gì?

Năng lượng tái tạo là nguồn năng lượng được tạo ra từ các nguồn hình thành liên tục trên trái đất và có thể coi là vô hạn. Các nguồn năng lượng tái tạo bao gồm gió, mưa, năng lượng mặt trời, sóng biển, thuỷ triều, và địa nhiệt. Đặc điểm chung của chúng là khả năng tái tạo tự nhiên mà không gây tác động tiêu cực đến môi trường.

Năng lượng tái tạo thường được gọi là năng lượng sạch hoàn toàn hoặc năng lượng tái sinh, bởi vì quá trình sử dụng chúng ít tạo ra khí nhà kính và chất ô nhiễm so với nguồn năng lượng truyền thống như than đá và dầu mỏ.

Không giống với những nguồn năng lượng khác chỉ tồn tại ở một số quốc gia. Thì năng lượng tái tạo có khắp nơi. Cho nên việc sử dụng năng lượng tái tạo có ý nghĩa quan trọng trong việc chống biến đổi khí hậu và có nhiều lợi ích về kinh tế. Mở ra một tương lai năng lượng sạch và xanh cho thế hệ tương lai.

Các loại năng lượng tái tạo hiện nay

Năng lượng gió

Năng lượng gió đang trở thành một phần quan trọng trong bức tranh năng lượng tái tạo hiện đại, đặc biệt là qua việc sử dụng các tua bin gió hiện đại. Các thiết bị này ngày càng có quy mô lớn, với công suất đáng kể từ khoảng 600 kW đến 9 MW, tạo ra một nguồn điện đáng kể nhờ vào sức gió mạnh mẽ.

Quy trình hoạt động của tua bin gió dựa trên nguyên lý biến đổi động năng của gió thành năng lượng điện. Khi tốc độ gió tăng, hiệu suất của tua bin cũng tăng lên, đạt đến công suất tối đa. Điều này tạo ra một sự linh hoạt đáng kể trong sản xuất năng lượng, vì nó có thể điều chỉnh sản lượng dựa trên điều kiện thời tiết cụ thể.

Các vùng có gió mạnh và ổn định thường là những địa điểm lý tưởng cho việc xây dựng các trang trại điện gió. Đặc biệt là các vị trí ngoài khơi, nơi mà tốc độ gió có thể đạt mức cao nhất, tạo ra một nguồn năng lượng ổn định và lớn. Sự biến đổi trong số giờ đầy tải của tua bin gió có thể dao động từ 16% đến 57% hàng năm, với mức độ cao nhất thường xuất hiện ở những khu vực có gió mạnh và ổn định nhất.

Năng lượng tái sinh thủy điện

Thủy điện là nguồn năng lượng tái sinh được ứng dụng ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Nguyên tắc hoạt động của thủy điện dựa vào sức nước trong các dòng chảy nhanh, từ đó thiết lập tuabin máy phát điện để tạo ra điện năng.

Hiện nay, các quốc gia đã xây dựng một lượng lớn các nhà máy thủy điện và đập thủy điện để tận dụng tiềm năng của nguồn nước. Mặc dù thủy điện được coi là một nguồn năng lượng sạch, nhưng không phải tất cả các công trình thủy điện đều được xem là năng lượng tái tạo. Điều này xuất phát từ việc một số nhà máy thủy điện và đập thủy điện có thể gây ra những tác động lớn đối với môi trường.

Một trong những vấn đề của thủy điện là làm ảnh hưởng đến dòng chảy tự nhiên của sông và hệ sinh thái trong khu vực xung quanh. Việc chuyển hướng và kiểm soát dòng chảy có thể tạo ra sự thay đổi lớn đối với môi trường địa phương và làm ảnh hưởng đến sự phát triển của các loài sinh vật thủy sinh và tác động đến cuộc sống của người dân xung quanh.

Năng lượng mặt trời

Là nguồn năng lượng tái tạo được nhiều người biết đến nhất hiện nay. Năng lượng mặt trời đã trở thành biểu tượng tiêu biểu của năng lượng sạch.

Có thể sử dụng nhiều công nghệ hiện đại để khai thác năng lượng mặt trời như: sưởi ấm, CSP (năng lượng mặt trời tập trung), kiến trúc năng lượng mặt trời, CPV (quang điện bộ tập trung), quang hợp nhân tạo, quang điện.

Nguồn năng lượng tái sinh này được sử dụng theo nhiều cách khác nhau như tạo ra điện để phục vụ nhu cầu sinh hoạt trong gia đình, tạo năng lượng cho các phương tiện như ô tô, xe nâng, tàu điện,…

Năng lượng địa nhiệt

Năng lượng địa nhiệt là một trong những nguồn năng lượng tái tạo độc đáo của Trái Đất. Năng lượng tái tạo này là kết quả của quá trình hình thành ban đầu của hành tinh và sự phân rã phóng xạ của khoáng chất.

Ở một số khu vực có độ dốc địa nhiệt đủ cao, công nghệ khai thác năng lượng địa nhiệt đã được áp dụng để chuyển đổi nhiệt độ từ lòng đất thành điện năng. Quá trình này thường bao gồm việc sử dụng nước nóng từ dưới lòng đất để tạo ra hơi nước, sau đó sử dụng hơi nước này để quay cánh turbine và tạo ra điện.

Mặc dù năng lượng địa nhiệt có tiềm năng lớn, công nghệ khai thác nó vẫn đang đối mặt với nhiều hạn chế. Trước hết, nó chỉ khả thi ở những khu vực có độ dốc địa nhiệt đủ cao, điều này giới hạn khả năng triển khai rộng rãi của nó. Ngoài ra, vấn đề kỹ thuật cũng là một hạn chế.

Năng lượng sinh học

Năng lượng sinh học, hay còn được biết đến là năng lượng sinh khối, là một nguồn năng lượng quan trọng có nguồn gốc từ động vật và cây trồng. Nguồn năng lượng tái tạo này có thể được sử dụng trực tiếp thông qua việc chuyển đổi năng lượng từ các sinh vật, hoặc gián tiếp thông qua quá trình đốt cháy để tạo ra nhiệt.

Năng lượng sinh học đã lâu được xem là một giải pháp thay thế đối với nguồn năng lượng truyền thống như than đá và dầu mỏ. Tuy nhiên, gần đây, các nghiên cứu của các nhà khoa học đã chỉ ra một khía cạnh tiêu cực của việc sử dụng sinh khối là quá trình đốt cháy có thể tạo ra lượng khí CO2 cao, gây ra những ảnh hưởng không lường trước được đối với môi trường.

Khác với việc cây trồng tự nhiên hấp thụ CO2, quá trình đốt cháy sinh khối không chỉ giải phóng khí CO2 mà còn các chất gây ô nhiễm khác như các hợp chất cacbon không đầy đủ. Vì vậy đây không còn là nguồn năng lượng sạch hoàn toàn.

Năng lượng chất thải rắn

Việc chuyển hóa chất thải rắn thành năng lượng đang trở thành một giải pháp hiệu quả để tái chế rác thải hữu cơ và giảm thiểu tác động của chúng đối với môi trường. Hoạt động này giúp xử lý rác thải và tạo ra nguồn năng lượng tái tạo,giảm phát thải khí nhà kính.

Nhiều quốc gia tiên tiến như các quốc gia khu vực Bắc Âu, Singapore, Nhật Bản, Mỹ, Đức đã thành công trong việc áp dụng công nghệ chuyển hóa chất thải rắn thành nguồn năng lượng. Các quốc gia này đã đầu tư vào các hệ thống hiện đại để xử lý rác thải hữu cơ, biến nó thành nguyên liệu thô sử dụng cho các hoạt động công nghiệp và tạo ra nguồn điện có thể sử dụng trong cộng đồng.

Ở các nước đang phát triển số lượng và mật độ rác đô thị ở những quốc gia này tăng cao, nhưng việc chuyển hóa năng lượng chất thải rắn là một thách thức do thiếu vốn đầu tư và công nghệ tiên tiến.

Năng lượng thủy triều

Năng lượng thủy triều là một dạng năng lượng tái tạo sạch hoàn toàn. Nhờ vào sự chuyển đổi năng lượng mà có thể tạo ra điện. Và để sử dụng được nguồn năng lượng này sẽ phải đầu tư chi phí khá cao.

Việc tái tạo năng lượng thủy triều này chỉ thực hiện được ở những nơi có vận tốc dòng chảy lớn hoặc có thủy triều đủ cao. Nguồn năng lượng tái tạo này có những nhược điểm vẫn đang được các nhà khoa học tìm cách giải quyết vì vậy vẫn chưa sử dụng được rộng rãi.

Nhiên liệu Hydrogen

Không chỉ được sử dụng trong các quy trình công nghiệp, hydrogen còn đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực giao thông vận tải thông qua pin nhiên liệu hydro.

Pin nhiên liệu hydro là một công nghệ năng lượng tiên tiến, sử dụng hydrogen và oxi từ không khí để tạo ra điện năng. Điều này giúp cung cấp năng lượng cho động cơ điện các loại phương tiện như ô tô, xe buýt và tàu điện.

Khi sử dụng nhiên liệu đốt hydrogen, quá trình cháy không tạo ra khí thải độc hại như CO2, chỉ tạo nên nước và hơi nước. Điều này không chỉ giảm nguy cơ ô nhiễm không khí, mà còn tăng cường tính thân thiện với môi trường của nhiên liệu hydrogen. Các xe chạy bằng hydrogen có thể giúp giảm ô nhiễm trong thành phố một cách đáng kể, làm cho không khí thành phố trở nên trong lành và an toàn hơn.

Năng lượng tái tạo – Xu hướng trong ngành sản xuất xe hơi điện

Ngày nay các nhà khoa học đã tìm ra cách lưu trữ năng lượng để tạo ra loại pin sạc lithium-ion. Và đã được đưa vào sản xuất ô tô điện trong suốt hơn 10 năm qua. Các loại ô tô sử dụng pin lithium và nhiên liệu hydrogen đang trở thành xu hướng trên toàn thế giới và mang về doanh thu đáng kinh ngạc cho các hãng xe.

Khác hoàn toàn với năng lượng đốt trong, nguồn năng lượng tái tạo từ pin có khả năng lưu trữ và tái sinh thông qua việc sạc đầy. Và khả năng vận hành của xe hơi sử dụng nguồn năng lượng tái tạo cũng thật sự ấn tượng, chúng có khả năng di chuyển 500 – 600km sau mỗi lần sạc đầy.

Một số hãng sản xuất ô tô đã phát triển công nghệ và cho phép ô tô điện không chỉ sạc mà còn xả năng lượng, vì vậy đảm bảo khả năng di chuyển liên tục cho động cơ xe ô tô điện.

Tại Việt Nam hãng xe Vinfast cũng đã bắt kịp xu hướng và ứng dụng năng lượng tái tạo và sản xuất xe điện của mình. Điều này giúp hạn chế tối đa việc phát thải khí ra môi trường và giảm tải ô nhiễm hiệu quả.

Hy vọng rằng, qua bài viết này bạn đã hiểu rõ hơn về năng lượng tái tạo là gì và hiểu về những lợi ích của nguồn năng lượng sạch và xu hướng năng lượng trong tương lai. Mong rằng trong tương lai chúng ta sẽ đưuọc sử dụng năng lượng sạch hoàn toàn nhiều hơn nữa.