Đã từ lâu, con người hiểu rằng, không có gì là vô tận, cụ thể là khai thác năng lượng từ dầu mỏ.
Mỗi ngày, thiên hạ bơm lên khỏi lòng đất khoảng 100 triệu barrel dầu mỏ (mỗi barrel tương đương 42 gallons). Với đà này chẳng bao lâu lòng đất sẽ không còn giọt dầu nào. Những quốc gia không có mỏ dầu lo sốt vó. Phong trào năng lượng xanh ra đời.
Đứng đầu là năng lượng gió…
Ánh sáng cuối đường hầm
Trong tương lai mờ mịt của nhiệt điện, điện gió (wind power) là một cứu cánh sáng giá, lóe lên như một tia sáng cuối đường hầm. Người người, nhà nhà đầu tư nườm nượp vào kỹ nghệ điện gió. Những quốc gia đi đầu trong lãnh vực điện gió gồm Thụy Điển, quyết tâm sẽ khai thác 50% điện năng vào năm 2012, và năm 2040 sẽ đạt 100%, trong đó 90% là điện gió, còn lại là pin mặt trời (solar power). Costa Rica dự định vào năm 2022, sẽ sử dụng 98% điện năng xanh, thu từ thủy điện, địa nhiệt, phong điện (gió), và mặt trời. Họ còn có tham vọng bán điện thừa sang các nước Trung Mỹ như Guatemala, Nicaragua, Panama, Honduras và El Salvador.
Vương quốc Anh cũng nằm trong quốc gia dẫn đầu thế giới về thu hoạch năng lượng gió. Dự tính vào năm 2030 đến 2035 sẽ dùng toàn năng lượng sạch.
Iceland năm 2015, kết hợp giữa thủy điện và năng lượng địa nhiệt đã cung cấp gần như 100% nhu cầu sưởi ấm. (địa nhiệt: geothermal, là khai khác sức nóng ở tâm trái đất, Iceland trong số 10 quốc gia khai thác địa nhiệt hàng đầu thế giới).
Vào năm 2022, chính phủ Đức đã cải cách chính sách năng lượng. Mục tiêu là năm 2030 năng lượng tái tạo phải chiếm 80% và xấp xỉ 100% vào năm 2035.
Cùng với Anh quốc, Trung Quốc là quốc gia dẫn đầu về năng lượng xanh, chiếm gần một nửa tổng công suất gió và mặt trời đang có trên toàn thế giới. Trung Quốc đang tăng gấp đôi khai thác năng lượng mặt trời và năng lượng gió. Mỗi năm, vào ngày 15 tháng 6, là Global Wind Day (Ngày Điện Gió) nhằm mục đích khuyến khích khai thác năng lượng gió.
Một trạm gió ở Trung Quốc
Rộn ràng điện gió
Theo IRENA (International Renewable Energy Agency) Trung Quốc đang đứng đầu thế giới với công suất gần 442,000 MW tính đến năm 2023. Mỹ thứ hai với khoảng 148,000 MW từ 73,000 tuabin quạt gió. Hai quốc gia này đã đầu tư rất mạnh tay vào năng lượng gió thông qua nhiều đạo luật hỗ trợ và ưu đãi thuế. Ấn Độ đứng sát nút sau Đức, đứng hạng tư, cũng là quốc gia có công suất năng lượng gió đạt gần 45,000 MW.
(Ghi chú: 1 MW là điện năng có thể cung cấp điện cho 1,000 gia đình/năm).
Ở Na Uy, mặc dầu là quốc gia sản xuất dầu mỏ thuộc loại tầm cỡ thế giới (đứng hạng 10, với năng suất 1.7 triệu thùng/ngày) nhưng đang sử dụng 98% điện xanh, từ thủy điện, và điện gió. Úc cũng hăm hở trong cuộc chạy đua với điện gió , đặc biệt những tua-bin gió ở Úc thuộc loại khủng long, cao tới 247 mét và cánh quạt dài 115 mét. Mỹ hiện có khoảng 150,000 người làm việc trong ngành năng lượng gió, kỹ thuật viên dịch vụ tua-bin gió là công việc phát triển nhanh nhất ở Mỹ.
Gió không chỉ là nguồn tài nguyên dồi dào và vô tận để sản xuất điện mà chúng không gây ô nhiễm môi trường. Đây là lý do khiến cả thế giới phát sốt. Khả năng cạnh tranh về giá của năng lượng gió tiếp tục được cải thiện nhờ những tiến bộ trong khoa học và công nghệ. Quạt gió có thể cắm ở bất kỳ nơi đâu, núi non, sa mạc hay ngoài biển khơi, mặc dầu khá tốn kém và trở ngại trong việc lắp đặt.
Lắp đặt tua-bin
Không chỉ màu hồng
Dẫu có nhiều lợi ích nhưng điện gió vẫn nhận vô số lời ca thán. Trạm gió (chữ tạm dịch cho wind field hay wind farm, nơi lắp đặt một cụm quạt gió) gây ra nhiều tác động đến môi trường hơn người ta nghĩ trước đây, David Keith, Giáo sư Vật lý Ứng dụng Gordon McKay tại Trường Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng John A. Paulson (SEAS) của Harvard phát giác ra rằng việc chuyển đổi sang năng lượng, gió và năng lượng mặt trời cần diện tích gấp 5 đến 20 lần so với dự tính, chưa kể những khu vực điện gió quy mô lớn (trạm gió wind farm) có nhiệt độ bề mặt tăng 0.24 độ C. Ông nói thêm “Chưa chắc điện gió đã ít hại môi trường bằng điện than, nó có một số tác động xấu đến xã hội và môi trường. Nhưng đôi khi vì lý do phong trào, đôi khi cả chính trị, người ta phớt lờ nó đi.”
Trong nghiên cứu trước đây, Keith và các đồng tác giả đã nghiên cứu ảnh hưởng của các trạm gió có quy mô lớn và kết luận rằng lợi ích từ điện gió đã được thổi phồng quá mức.
Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (The U.S. Geological Survey: USGS) so sánh dữ liệu từ 57,636 tua-bin gió trên toàn quốc, cho thấy rằng khả năng sản xuất điện của quạt gió chia cho diện tích – thấp hơn 100 lần so với ước tính, thấp hơn 10 lần so với điện mặt trời”. Ông phân trần: “Tôi không phê phán về khai thác năng lượng gió. Tôi hy vọng là nghiên cứu của chúng tôi, kết hợp với những quan sát thực tế để chúng ta xem xét nghiêm túc hơn trong các chiến lược phát triển của chúng .”
Đổ móng cho một tua-bin gió
Hội chứng quạt gió
Bên cạnh sự hào hứng về năng lượng gió, cũng nổi lên rất nhiều kêu ca. Một số cư dân gần các trang trại gió đã báo cáo một loạt vấn đề về sức khỏe, gọi chung “hội chứng tuabin gió” (wind-turbine syndrome). Các triệu chứng gồm: Nhức đầu, rối loạn giấc ngủ, ù tai, giảm sự tập trung và trí nhớ, thậm chí có người bị mất thăng bằng và buồn nôn…Không ai có thể phủ nhận rằng tua-bin gió gây ra tiếng ồn và sự dao động áp suất của không khí. Mối quan tâm chính ở đây là chúng tạo ra sóng âm thanh tần số thấp hơn mức bình thường mà con người không nghe được, họ cho rằng âm thanh và rung động tần số thấp của tua-bin gió là nguyên nhân gây ra các triệu chứng bất thường
Âm thanh tần số thấp (sound lower hay low frequency sound), tức âm thanh có tần số thấp hơn 20 Hz, con người không nghe thấy nhưng cơ thể “cảm nhận” được.
Một cư dân gần một trạm gió kể “Tôi sống ở khu vực “trạm gió”. Ban đầu, chưa thấy gì ngoại trừ việc chướng mắt, nó làm mất đi vẻ hoang sơ và xấu quang cảnh thôn làng. Mới gần đây thôi, khi quạt quay, tôi cảm thấy như có một chiếc máy bay phản lực bay ngay trên đầu, nhưng chiếc máy bay đó đứng yên. Nó tạo ra âm thanh rì rì liên tục gây khó chịu, rất, rất khó chịu…”
Một người khác “Khu nhà tôi ở bao quanh bởi một rừng quạt gió, Tôi đã sống ở khu vực này gần 60 năm rồi. Trước rất nhiều loài chim di cư bay qua đây, có cả đại bàng nhưng từ khi gắn quạt gió vào mùa thu năm nay thì chim chóc vắng hoe”.
Theo ước tính có khoảng 140,000 đến 500,000 các loại chim mất mạng vì va vào quạt gió mỗi năm.
Một chuyên viên chuyên lắp cánh quạt gió kể “Tôi đã từng giao các cabin và container cho các trạm gió và biết rằng họ phải mất 50 năm mới huề vốn, nhưng tua-bin gió may lắm chỉ tồn tại tối đa 30 đến 40 năm là cùng”.
Bảo trì tua-bin gió ngoài khơi, một công việc khó xơi và tốn kém
Hào quang u ám
Tại hội thảo năng lượng gió do NREL (National Renewable Energy Laboratory: Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia) nơi 70 chuyên gia về năng lượng gió đại diện cho 15 quốc gia phối hợp với 100 chuyên gia trên toàn thế giới tìm hiểu thêm về những trở ngại về khai thác năng lượng gió, trong đó việc sản xuất điện gió phụ thuộc vào gió, một nguồn cung có biến động khó lường. Sự chập chờn của gió khiến nguồn cung không ổn định và mất độ tin cậy. Cần phải có hệ thống lưu trữ năng lượng trong những ngày gió lộng.
Ngoài ra việc hòa dòng điện gió vào lưới điện cũng khá phức tạp, nhất là những trạm gió nằm xa đất liền, tiêu hao điện năng khá lớn. Bảo trì và thay thế linh kiện thì khá trầy vi tróc vảy, vì cần các kỹ thuật viên lành nghề và các thiết bị chuyên dụng để bảo trì các quạt gió ở những vùng núi cao hoặc ngoài biển khơi, chưa kể công việc sẽ bị gián đoạn vì yếu tố thời tiết. Khoản bảo trì ngốn đến 90% chi phí hoạt động của một dự án”.
Thêm vào đó nguyên vật liệu cứ tăng vèo vèo mà giá điện thì giậm chân. Các khoản phụ cấp cho chi phí bảo trì có khi ngốn sạch cả vốn lẫn lãi. Những khó khăn này khiến việc phát triển điện gió bị chựng lại, ở Châu Âu, nước Anh hủy bỏ dự án trạm gió Norfolk Boreas ngoài khơi. Mỹ cũng hủy bỏ 2 dự án xây trạm gió ở vùng biển New Jersey. Công ty đa quốc gia Orsted của Đan Mạch rút khỏi tập đoàn lắp trạm gió ngoài biển của Na Uy. Áp lực không ngừng do hư hỏng của quạt gió. Công ty Siemens Energy AG của Đức báo lỗ 2.2 tỉ euro vào tháng 8 năm 2023 và ước tính lỗ 4.5 tỉ euro trong năm 2024.
Một tua-bin gió bị sập. Mỗi năm có khoảng 4,000 tua- bin gió bị gãy, đổ, cháy…
Tương lai điện gió
Bất chấp những chướng ngại, nhiều quốc gia vẫn lao vào điện gió, để “bảo vệ địa cầu” và dọn đường cho việc cạn kiệt chất đốt thiên nhiên. Năm 2022 tổng đầu tư vào điện gió tăng 20% đạt 185 tỉ đô la. Sự phát triển này hầu hết nhờ hỗ trợ, bơm vốn từ chính phủ. Năm 2023, lần đầu tiên châu Âu sản xuất điện gió nhiều hơn từ chất đốt. Tuy nhiên, giá thành điện gió đắt hơn cả nhiệt điện, dẫu vậy chúng vẫn tồn tại, thậm chí phát triển nhờ chính sách bảo trợ. Tiền bảo trợ dĩ nhiên từ tiền thuế của người dân, và họ sẽ mua “sản phẩm” điện với giá cao hơn và đóng thuế nhiều hơn.
Nói chung, ai cũng muốn trái đất sạch và xanh, nhưng khai thác năng lượng sạch như thủy điện, điện mặt trời, điện gió, thậm chí địa nhiệt (nguồn nhiệt từ lòng đất) đều có những mặt trái của nó. Trong khi đang tranh cãi tóe khói, các nhà khoa học vẫn âm thầm miệt mài nghiên cứu những nguồn năng lượng khác, như phân hạch (fission nuclear) nhiệt hạch (fusion nuclear), chúng cho công suất cao hơn điện nguyên tử nhưng độ an toàn cao hơn. Ngoài ra còn một dạng năng lượng nữa, là “động năng quay” (Rotational Kinetic Energy), khai thác sức quay và từ trường của trái đất để phát điện!
Chúng tôi hy vọng sẽ có dịp trình bày cùng quý bạn đọc.
CT
