CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1. Ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu Hiện nay, cùng với sự phát triển kinh tế nhanh chóng và bùng nổ dân số, kéo theo mức tiêu thụ năng lượng của toàn cầu tăng lên nhanh chóng và sự cạn kiệt đang diễn ra. Nếu Việt Nam cứ duy trì tốc độ phát triển như hiện nay thì trữ lượng dầu mỏ của chúng ta chỉ còn khoảng 34 năm phát triển. Khí tự nhiên còn 63 năm và than chỉ còn khoảng 4 năm.
Đối với thế giới, với tốc độ phát triển và phát triển hiện nay, ước tính có trữ lượng dầu mỏ khoảng 53 năm, trữ lượng khí đốt tự nhiên khoảng 55 năm và trữ lượng than đá khoảng 113 năm [1] .Trước thực tế trên, việc tìm kiếm các nguồn năng lượng thay thế để đáp ứng nhu cầu năng lượng của thế giới là một yêu cầu cấp thiết. Các nguồn năng lượng thay thế có ưu điểm là giảm hoặc loại bỏ lượng khí thải CO2. Vì CO2 là nguyên nhân chính gây nên sự nóng lên toàn cầu và hiệu ứng nhà kính. Các hoạt động sản xuất công nghiệp, phương tiện giao thông vận tải.
làm gia tăng hát thải khí nhà kính (CO2, CH4, N2O,. Do khả năng giữ nhiệt cao, các khí này dần dần làm nóng bề mặt trái đất, làm tan dần lớp băng vĩnh cửu ở Bắc Cực và Nam Cực và đỉnh các ngọn núi cao, khiến mực nước biển dâng cao. Sản xuất công nghiệp và giao thông vận tải sử dụng nhiên liệu hóa thạch (than đá, xăng, dầu…) thải ra một lượng lớn khí CO2. Các nhà nghiên cứu đã cảnh báo rằng biến đổi khí hậu sẽ gây ra những hậu quả tồi tệ cho con người, cụ thể là trái đất nóng lên là hậu quả của quá trình tích lũy lâu dài khí nhà kính (chủ yếu là CO2 và Metan).
Những khí đó khi được thải vào không khí sẽ "nhốt" hơi nóng của mặt trời bên trong bầu khí quyển làm cho nhiệt độ trái đất tăng lên, phá vỡ tầng khí quyển không thể ngăn cản tia cực tím và bức xạ mặt trời đối với trái đất. Nhiệt độ tăng lên làm cho các sông băng, biển băng, lục địa băng trên trái đất tan chảy và làm tăng lượng nước đổ vào các biển và đại dương sinh ra hiện tượng nước biển dâng. Theo ước tính, nếu băng tiếp tục tan ở 2 cực thì nước biển sẽ dâng thêm ít nhất 6m nữa vào năm 2100. Với mức dâng này, nhiều vùng ven biển và một số đảo ở đại dương sẽ bị nhấn chìm, phần lớn các đảo và nhiều thành phố ven biển khác sẽ hoàn toàn biến mất.
Biến đổi khí hậu làm cho trái đất xuất hiện những đợt nắng nóng gay gắt và kéo dài. Đợt nắng nóng quét qua châu Âu năm 2003 đã làm thiệt mạng khoảng 35. Mới đây là đợt nắng, nóng kéo dài, nhiệt độ từ 39-40 oC ở nước ta; hay đợt nắng, nóng ở nước Nga làm cháy hàng nghìn ha rừng… Đó là những dấu hiệu đáng báo động do những thay đổi theo chiều hướng xấu của khí hậu. Các nhà nghiên cứu cũng cho biết, các đợt nắng, nóng khủng khiếp đang diễn ra thường xuyên hơn, gấp 4 lần so với trước đây và dự đoán trong vòng 40 năm tới mức độ thường xuyên của các đợt nắng nóng sẽ SVTH: L V Phú, T N H Long, N Q Minh GVHD: TS Nguyễn Minh Tiến 3 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ thành phần trong syngas đến đặc điểm cháy tầng của hỗn hợp Amoniac-Syngas tăng gấp 100 lần so với hiện nay.
Hậu quả của các đợt nắng, nóng này là nguy cơ cháy rừng, hạn hán, bão lụt, dịch bệnh, ảnh hưởng lớn đến phát triển kinh tế của các quốc gia và địa phương. Nếu như từ năm 1905-1930, trung bình có khoảng 3,5 cơn bão/năm; giai đoạn 1931-1934 có khoảng 5,1 cơn bão/năm… thì giai đoạn 1995-2005 con số này là 8,4 cơn bão/năm [2]. Ngoài những hậu quả trên, biến đổi khí hậu đã làm mất đi sự đa dạng về sinh học, mất cân bằng các hệ sinh thái. Nhiệt độ trái đất hiện nay đang gián tiếp làm cho một số các loài sinh vật trên địa cầu biến mất hoặc có nguy cơ bị tuyệt chủng.
Các nhà nghiên cứu cũng dự báo, nếu nhiệt độ tăng thêm từ 1,1-6,4 độ C nữa, thì vào năm 2050 sẽ có khoảng 50% các loài động, thực vật đối mặt với nguy cơ tuyệt chủng. Khi động vật và thực vật bị mất đi đồng nghĩa với việc các hệ sinh thái bị phá vỡ và nguồn lương thực, nhiên liệu và thu nhập của con người cũng bị mất đi. Có thể nói chưa bao giờ cụm từ biến đổi khí hậu được nhắc tới nhiều như trong thời gian gần đây. Trên phạm vi toàn cầu, bên cạnh khủng bố và an ninh mạng, biến đổi khí hậu đang trở thành một trong những thách thức an lớn nhất ảnh hưởng tới sự phát triển bền vững của nhiều quốc gia.
Biến đổi khí hậu với những hậu quả về các hiện tượng khí hậu cực đoan, là một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với cuộc sống con người. Việt Nam được đánh giá là 1 trong 10 quốc gia chịu ảnh hưởng nhất của biến đổi khí hậu. WHO ước tính tới năm 2030 biến đổi khí hậu có thể gây tử vong cho 38000 người cao tuổi do nhiệt, 48114 ca tử vong do tiêu chảy ở trẻ em và thêm 336 triệu người có nguy cơ mắc sốt rét [3]. Tình hình hạn hán, xâm nhập mặn, lũ lụt, ô nhiễm môi trường, thiếu nước sinh hoạt…ảnh hưởng tới hệ thống y tế và sức khỏe con người, làm gia tăng các dịch bệnh truyền nhiễm và các bệnh mới nổi hoặc tái nổi như sốt xuất huyết, sốt rét… Dự báo trong tương lai có thể còn có thêm nhều bệnh mới do tác động biến đổi khí hậu tại Việt Nam.
Nguyên nhân ban đầu gây ô nhiễm không khí (từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch) cũng chính là tác nhân chủ đạo gây ra biến đổi khí hậu, đe dọa tới sức khỏe con người theo nhiều cách khác nhau. Cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch Nguồn tài nguyên là của cải vô giá mà trái đất hàng tỷ năm tích lũy được nhưng nó không phải là vô tận. Nguồn tài nguyên sẽ cạn kiệt, sớm hay muộn, điều đó chỉ còn là thời gian và phụ thuộc vào con người. Sự xung đột để tranh giành đã, đang và sẽ tiếp diễn [4].
SVTH: L V Phú, T N H Long, N Q Minh GVHD: TS Nguyễn Minh Tiến 4 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ thành phần trong syngas đến đặc điểm cháy tầng của hỗn hợp Amoniac-Syngas Việt Nam đang phải đối mặt với một thách thức lớn là nhu cầu năng lượng ngày càng tăng cao trong khi ràng buộc về môi trường lại ngày càng chặt chẽ hơn. Điều này một mặt gây áp lực cho việc đảm bảo an ninh năng lượng cho đất nước, mặt khác tạo sức ép cho nền kinh tế trong việc huy động đủ nguồn vốn đầu tư cho ngành năng lượng. Không những vậy, các nguồn tài nguyên hóa thạch vốn đang chủ yếu được sử dụng, khai thác để cung cấp năng lượng cho quốc gia cũng ngày càng cạn kiệt. Trong khi đó, những nguồn năng lượng tái tạo như gió, mặt trời, sinh khối hay thủy triều của Việt Nam được đánh giá là phong phú nhưng chủ yếu hiện vẫn là tiềm năng.
Áp lực về nguồn năng lượng từ các nguồn tài nguyên hóa thạch của Việt Nam ngày càng lớn khi nguồn cung ngày càng cạn kiệt. Nếu giữ nguyên tốc độ khai thác như hiện nay, trữ lượng dầu mỏ của Việt Nam chỉ đủ khai thác trong khoảng 34 năm; khí thiên nhiên chỉ còn 63 năm còn than đá chỉ còn khai thác được 4 năm trong khi đây lại đang là những nguồn đầu vào chính cho nền kinh tế Việt Nam [5]. Các chuyên gia dự đoán rằng trữ lượng dầu mỏ và khí đốt hiện nay sẽ chỉ đủ cho nhân loại trong nửa thế kỉ nữa trước khi cạn kiệt. Năng lượng cần thiết cho mọi sinh vật sống kể từ thuở sơ khai trên trái đất, chúng ta cần nó để di chuyển, hít thở và giữ thân nhiệt ổn định.
Không chỉ vậy, khả năng khai thác năng lượng từ các nguồn tài nguyên thiên nhiên và sử dụng nó để nấu ăn, sưởi ấm trong mùa đông và thậm chí sử dụng nó để vận hành các công cụ là điều đã đưa loài người tiến xa như hiện nay. Tài nguyên hữu hạn là một phần quan trọng trong cuộc sống, trong nền kinh tế của chúng ta và sự tiến bộ của nền văn minh nhân loại. Nhưng vấn đề với nguồn tài nguyên hữu hạn là gì ? Đó là chúng hữu hạn. Chúng ta sẽ không cạn kiệt tất cả các nguồn nhiên liệu hóa thạch, chúng ta vẫn còn rất nhiều than và sử dụng nó để tạo ra năng lượng.
Nhưng hãy tưởng tượng nhân loại cạn kiệt tất cả các nguồn năng lượng không thể tái tạo: không có than, dầu hoặc khí đốt.Ngay cả khi trái đất không hết than thì có lẽ chúng ta nên ngừng lạm dụng nó. Nếu không còn tài nguyên hữu hạn thì giải pháp nào có thể giúp chúng ta giải quyết vấn đề ?. Hãy bắt đầu với các nguồn năng lượng tái tạo mà chúng ta đang sử dụng: các nhà máy thủy điện, turbine gió và pin mặt trời là những lựa chọn được thiết lập tương đối tốt vào thời điểm này và chúng cung cấp 1/4 lượng điện mà chúng ta sử dụng. Vậy tại sao không xây dựng một loạt những cơ sở năng lượng tái tạo đó? Mọi thứ không đơn giản như vậy vì tất cả những phương pháp này đều dựa vào yếu tố bên ngoài để hoạt động hết công suất, các nhà máy thủy điện chỉ có thể được đặt ở một số nơi nhất định, turbine gió cần đặt ở nơi nhiều gió và các tấm pin mặt trời cần ánh sáng mặt trời liên tục nhưng có những nơi trên Trái Đất không có ánh sáng mặt trời trong nhiều tháng.
Các thế hệ hiện tại và tương lai là những người thừa kế một trong những khám phá năng lượng vĩ đại nhất của con người. Năng lượng hạt nhân, chỉ riêng các nhà máy hạt nhân SVTH: L V Phú, T N H Long, N Q Minh GVHD: TS Nguyễn Minh Tiến 5 Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ thành phần trong syngas đến đặc điểm cháy tầng của hỗn hợp Amoniac-Syngas đã cung cấp khoảng 10% lượng điện mà chúng ta sử dụng. Năng lượng hạt nhân về mặt kỹ thuật cũng là một nguồn hữu hạn, chúng ta cần Uranium để cho nó hoạt động, nhưng năng lượng hạt nhân ngày càng có khả năng tái chế nhiều hơn vì vậy chúng ta sẽ coi nó như một nguồn tái tạo.