Bài giảng Năng lượng - Đặng Nguyễn Thiên Hương

Năng lượng 
Biên soạn: ThS. Đặng Nguyễn Thiên Hương 
Nhu cầu năng lượng trên thế giới 
Nhu cầu năng lượng có thể tăng đến 54% đến năm 2025 (IEA) 
Chủ yếu ở Châu Á -Trung Quốc, Ấn Độ và Úc 
www.cngalaska.com 
Nhu cầu năng lượng trên thế giới 
Nhu cầu năng lượng vẫn tiếp tục tăng cao 
Năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch vẫn chủ yếu và chiếm 90% 
Nhu cầu năng lượng không đều trên thế giới. 
www.met.govt.nz 
Các dạng năng lượng 
Năng lượng không tái tạo (Unrenewable energy) 
Nhiên liệu hóa thạch (Fossil fuel) 
Than đá (Coal) 
Than bùn (Peat) 
Than non (Lignite) 
Than Bitum,..v..v.. 
2. 	 Dầu và khí thiên nhiên (Oil and natural gas) 
Dầu thô (oil) 
Dầu hỏa (paraffin oil) 
Khí dầu mỏ: chủ yếu khí metan 
Khí thiên nhiên: Metan CH4, H2S, CO2, Clo..v..v.. 
Các dạng năng lượng 
Năng lượng không tái tạo(Unrenewable energy) 
3.	Đá phiến dầu và cát chứa dầu 
Đá phiến dầu (oil shale): là lớp trầm tích trộn lẫn với chất hữu cơ. Khai thác đá phiến dầu có thể hủy hoại giá trị đất về mặt sinh học. Quá trình chiết tách đá phiến dầu gây nhiều khí gây ô nhiễm không khí. 
Cát chứa dầu (tar sand): đã được khai thác tại Canada khoảng những năm 90. Nguồn lợi từ cát chứa dầu lớn hơn than và dầu hỏa nhưng ô nhiễm môi trường cũng nghiêm trọng. 
Các dạng năng lượng 
Đá phiến dầu trước và sau khai thác 
Than đá 
Năm 2001, trữ lượng than đá thế giới ước tính khoảng 1,083 tỉ tấn. Trong đó, 60% tập trung ở Liên Xô (cũ), Mỹ và Trung Quốc. Các nước Úc, Ấn độ, Nam Phi có trữ lượng chiếm 29%. 
Các nước xuất khẩu than (năm 2011) – www.worldcoal.org 
Total of which 
Steam 
Coking 
Indonesia 
309Mt 
309Mt 
0Mt 
Australia 
284Mt 
144Mt 
140Mt 
Russia 
124Mt 
110Mt 
14Mt 
USA 
97Mt 
34Mt 
63Mt 
Colombia 
75Mt 
75Mt 
0Mt 
South Africa 
72Mt 
72Mt 
0Mt 
Kazakhstan 
34Mt 
33Mt 
1Mt 
Than đá 
Trước năm 1900, lượng tiêu thụ than đá chiếm 90% nguồn năng lượng chủ yếu phục vụ cho sản xuất. Năm 1972, còn khoảng 30%. 
Ước tính lượng than đá thế giới chỉ đủ cung cấp cho 210 năm tới. 
Các nước nhập khẩu than (năm 2011) – www.worldcoal.org 
Total of which 
Steam 
Coking 
China 
190Mt 
146Mt 
38Mt 
Japan 
175Mt 
121Mt 
54Mt 
South Korea 
129Mt 
97Mt 
32Mt 
India 
105Mt 
86Mt 
19Mt 
Chinese Taipei 
66Mt 
62Mt 
4Mt 
German 
41Mt 
32Mt 
9Mt 
UK 
33Mt 
27Mt 
6Mt 
Than đá 
Trữ lượng than đá ở Việt Nam 3.8 tỉ tấn (Báo cáo năm 2003) 
Tổng lượng tiêu thụ 25 – 26 triệu tấn/ năm 
Xuất khẩu 8 – 9 triệu tấn 
Năm 
Sản lượng (đơn vị: 1.000 tấn) 
Than khai thác 
Than sạch 
Than xuất khẩu 
1955 
641,5 
429,9 
65,9 
1960 
2.774,6 
2.575,2 
1.356,3 
1965 
4.890,1 
4.298,1 
2.103,0 
1970 
2.776,0 
2.604,0 
364,9 
1975 
5.574,2 
5.061,9 
1.219,4 
1980 
5.572,1 
4.988,2 
689,5 
1985 
6.294,9 
5.326,7 
604,4 
1990 
5.197,8 
4.218,5 
676,5 
1995 
9.369,0 
8.155,5 
2.728,0 
1998 
- 
- 
3.600,0 
1999 
9.629,0 
- 
3.400,0 
2000 
11.600,0 
- 
3.300,0 
2001 
13.410,0 
- 
4.300,0 
2002 
16.400,0 
- 
6.000,0 
2003 
18.900,0 
- 
7.200,0 
2004 
26.286,4 
- 
7 - 8.000,0 
2005 (6 tháng) 
15.526,8 
- 
- 
Than đá và môi trường 
Than đá và vấn đề môi trường 
Khai thác 
 Mất diện tích đất sử dụng 
 Sụt lún đất từ khai thác hầm lò 
 Ô nhiễm nguồn nước lân cận 
 Nước rò rỉ bị axit hóa 
 Ô nhiễm bụi và tiếng ồn 
 Thời gian hoàn thổ dài 
 Dễ gây cháy nổ 
Sử dụng 
 Phát thải chất khí gây ô nhiễm (CO2) 
 Phát sinh rác thải 
 Ô nhiễm nước, đất 
 Ảnh hưởng an toàn sức khỏe 
Dầu mỏ 
Từ năm 1900-1994, năng lượng chủ yếu là dầu mỏ và khí đốt, trữ lượng tăng 150 lần. 
Trữ lượng thế giới khoảng 74.9 tỉ tấn, phân bố không đồng đều, 65% tập trung ở các nước Ả Rập. 
Ước tính với tốc độ khai thác hiện nay, dầu mỏ chỉ có thể cung cấp 30 – 35 năm nữa. 
Sản lượng dầu thô khai thác trên thế giới từ 1900 - 1994 
Năm 
Sản lượng 
Năm 
Sản lượng 
1900 
19,9 
1965 
1503,5 
1920 
96,9 
1970 
2336,2 
1930 
196,5 
1975 
2709,1 
1945 
354,6 
1980 
3624,0 
1950 
524,8 
1985 
3700,0 
1955 
770,1 
1990 
3003,4 
1960 
1051,5 
1994 
2982,5 
Dầu mỏ 
Dầu mỏ tăng theo nhu cầu phát triển giao thông vận tải. 
Các nước tiêu thụ dầu mỏ lớn gồm Nhật, Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ 
Giá dầu tăng cao: 
 Gia tăng dân số 
 Thời tiết khắc nghiệt 
 Bất ổn chính trị 
 Tuyên bố cắt giảm của OPEC 
 Đầu cơ trước khủng hoảng. 
www.geoinfo.amu.edu 
Dầu mỏ - Việt Nam 
Trữ lượng dầu thô khai thác tháng 6/2005 là 8,988 triệu tấn tại các mỏ lớn của Tp. Vũng Tàu. 
Trữ lượng ước tính ngoài khơi khoảng 270 triệu tấn 
Có nhiều dự án xây dựng nhà máy lọc dầu lớn để gia tăng khối lượng khai thác ở các tỉnh Thanh Hóa, Đà Nẵng, Bình Thuận, vịnh Bắc bộ..v..v.. 
	Nhà máy lọc dầu Dung Quất, Tỉnh Bình Thuận 
Dầu mỏ - môi trường 
- Dầu thô chứa nhiều độc chất có nguồn gốc hữu cơ gây ung thư hoặc gây chết cá, thủy sinh. 
Benzel, VOCs trong dầu giết các tế bào bạch cầu trong máu gây giảm hệ miễn nhiễm của cơ thể, thời gian ủ bệnh 5-15 năm. 
 Khí sinh chủ yếu CO, CH4 gây ô nhiễm không khí 
 Gây mưa axit cục bộ 
 Biến đổi khí hậu 
 Ô nhiễm nguồn nước 
 Lượng dầu thải bỏ không qua xử lý. 
Các dạng năng lượng 
Năng lượng tái tạo (Renewable energy) 
Mặt trời (Solar energy): heat, battery, solar hydrogen 
Gió ( W ind power): Offshore power, onshore power 
Thủy triều (Tidal power) 
Thủy điện: hydro power, water power 
Địa nhiệt (Geothermal energy): thermal heat 
Sóng đại dương (Ocean waves) 
Sinh học (Biofuel): dạng lỏng (methanol), khí (biogas, Hydro) 
Hạt nhân (Nuclear energy): phân hạch (fission), tổng hợp (fusion) 
Chất thải (Waste energy): năng lượng từ đốt rác thải