Cập nhật hiểu biết về tiềm năng, vị trí... các nguồn năng lượng  thế giới  thế kỷ 21. GS Tôn Thất Trình I-    Năng lượng xài trên thế giới từ đầu thế kỷ thứ 20            a-  Thời đại nhiên liệu hóa thạch   Thế kỷ thứ 20 khởi đầu, đưa chúng ta vào thời đại nhiên liệu hóa thạch – fossil fuels . Theo nhà chuyên môn năng lượng Vaclav Smil  , đại học Manitoba – Canada , chúng ta đã sử dụng hơn phân nữa  năng lượng từ than đá , dầu lữa , khí dầu thiên nhiên, Thành quả là  chúng ta khởi sự xài  tận gốc chúng hơn nữa . Sau đó xe hơi đã thay thế  xe thổ mộ ( ngựa,  bò …) , máy cày , cần trục và máy xúc hơi nước thay các động vật  kéo , thay cơ bắp con người .  Tàu thuyền buồm chạy nhanh  cuối cùng chìm xuống dưới chân trời , được thay bằng những chùm khói.   Tuy nhiên xã hội công ( kỷ ) nghệ phải trả gía biến đổi này . Chiến tranh công nghệ giết chết  hàng chục triệu người , các đô thị  học bài học gian khổ về các ảnh hưởng y tế  tai hại của khói mù sương,  thợ hầm mỏ làm việc trong những điều kiện  kinh khủng , và ô nhiễm  làm tan hoang các hồ  nước và sông ngòi  xanh trong. Thế nhưng công nghệ hóa nông nghiệp  đã nuôi sống  tốt đẹp hơn  và nâng cao thêm nhiều mức sống con người .  Năng lượng điện đã cứu giúp chúng ta ,  giải thóat chúng ta khỏi ách kiếp trâu ngựa  mệt mỏi thân thể không ngừng,  làm tiêu hao đa số  ngày sống còn chúng ta và thắp sáng mọi đêm; cho nên chúng ta  không còn phải lựa chọn phải làm gì và lúc nào, nhờ không còn  bị nhịp mặt trời ( ngày đêm )   cai quản nữa .  Máy bay , ti vi  và sau đó là Internet , mọi thứ đều  chạy bằng nhiên liệu hóa thạch, chắp cánh cho tinh thần nhân lọai bay cao , tạo nên một thế giới có vẽ  nhỏ hơn, mới hơn,   nối kết nhau nhiều hơn .             b)  Năng luợng dung hợp hạt nhân chạy từ tính  hay chạy laser ở cuối thế kỷ 21 ?  Giữa hay cuối thế kỷ 21, năng lượng dung hợp  vĩ mô, chạy từ tính hay laser, bắt chước  hòan tòan măt trời , có  chấm dứt thời đại nhiên liệu hóa thạch chăng ?     Hậu quả của mọi thứ chạy bằng nhiên liệu hóa thạch   làm ra  một  nghiện ngập  nhân lọai sẽ không từ bỏ ở  thế kỷ 21 , khi dân số  tòan cầu đạt mức 10 tỉ người, đó là thói quen  xài  năng lượng, không chịu xài ít năng lượng hóa thach  hơn đâu . Mọi nghiên cứu khuynh hướng  đều chứng tỏ  chúng ta sẽ  xài nhiều năng lượng hơn !   Tin tốt sốt dẽo là Trái  Đất tràn đầy năng lượng , trái với tiên liệu  những nhà bi quan .  Đa số năng lượng thóat thai từ  mặt trời  , đập xuống chúng ta mỗi ngày   Những nguồn năng lượng khác thật ra cũng có nguồn gốc năng lượng mặt trời nữa, dù có thể bị che dấu đi . Nhiên liệu hóa thạch là năng lượng mặt trời  động vật , thực vật, rong tảo , và vi khuẩn tồn trữ ,  khi chúng chụp bắt  năng lượng này cách đây hàng triệu năm , hay hàng tỉ năm qua và chôn vùi sâu hay ép chặc lại thành những dạng hửu dụng ,  nhờ nhiệt lượng và trọng lượng  của đá tích trữ . Điện hạt nhân  cũng  tùy thuộc vào năng lượng tinh tú ( ngôi sao ).  Năng  lượng hạt nhân  tách rời các nguyên tử nặng hình thành đã hàng tỉ năm trước , khi  các vì siêu sao – supernova nổ tung . Điện địa nhiệt  cũng phát xuất từ nguồn gốc tương tự . Đa số nhiệt lượng nội địa  cũng đến từ phân hủy  các nguyên tố  kích hoạt phóng xạ.  Điên gió , thủy điện khác hẳn .  Chúng  là năng lượng tái sinh được , không bị  hửu hạn . Nhưng nhiệt lựợng  mặt trời  thổi gió bay đi  và làm nước di chuyễn  quanh   hành tinh .  Tất cả tua bin chạy gió và đập thủy điện  là những phương cách gián tiếp  thu lượm mặt trời vậy đó .              Thời đại   nhiên liệu hóa thạch  sẽ chấm dứt, khi chúng ta hình dung được cách nào đến ngay tận nguồn gốc  , nghĩa là mặt trời chúng ta ,  và gặt hái năng lượng kích thước vĩ mô , đại trà . Có lẽ trong thế kỷ thứ 21 ,  chúng ta sẽ bắt chước nguồn năng lượng của mặt trời, dung hợp hạt nhân – nuclear fusion, trên trái đất,  với các lò  phản ứng chạy từ tính – magnetic hay laser.  Hay cuối cùng chúng ta sẽ học cách nào  thu thập và sử dụng ánh sáng mặt trời,   còn hửu hiệu hơn các cây cối , thưc vật nữa ( cây cối chỉ dùng một tỉ số thấp kém ánh sáng  mặt trời , kể cả lọai cây C4  không bị ánh sáng bảo hòa ) . Mỗi ngày ánh sáng mặt trời tắm gội  chan hòa chúng ta ; 20 lần hơn  là chúng ta xài năng lượng mỗi năm.   Trong mấy chục năm tới , nhiên liệu hóa thạch  sẽ vẫn quá dồi dào  và tiện lợi , để  không dùng chúng nữa , . Cho nên, muốn tránh  cho địa cầu  sẽ khỏi bi hâm nóng thêm quá đáng ,  chúng ta phải hình dung cách nào   đốt cháy nhiên liệu hóa thạch mà  không làm phát thải carbon dioxide vào khí quyễn hay vào đại dương.  Cùng lúc  , chuyễn tiếp đến   một tương lai dùng năng lượng mặt trời  , bền vững hơn , vẫn tiến triễn..  Lúc đó,  vào  một khỏang cách thời gian còn xa lắm , nhân lọai đói nhiên liệu hóa thạch , sẽ công nhận ngay hay không,  là thời đại nhiên liệu hóa thạch , chẳng qua,  cũng chỉ là  một tiếng bíp bíp của lịch sữ lòai người thôi !       II -      Ai SẢN XUẤT, Ai XÀI DẦU LỮA nhiều nhất .            a -10 quốc gia xuất khẩu dầu lữa nhiều nhất hiện nay , tính bằng triệu thùng một ngày : Saudi Arabia : 8.5 ; Nga : 6.9 ; UAE : 2.6 ; Na uy  :2.6 , Iran : 2.5 ; Kuwait : 2.3 ; Venezuela 2.2 ; Nigeria : 2.1 ; Algeria 1.8 ; Mexicô : 1,7  . ( Việt Nam 0.4 )         b – 10 quốc gia nhập khẩu nhiều nhất : ( cũng tính theo triệu thùng / ngày ) : Hoa Kỳ :12.4; Nhật : 5.0 ; Trung Quốc : 3.4 ; Đức : 2.5 ; Hàn Quốc ( Nam Hàn ) : 2.2 , Pháp : 1.9 , Ấn Độ :1.7 ;  Ý : 1.6 ; Tây Ban Nha : 1.6 ; Đài Loan 0.9 .      III-   Tài nguyên năng lượng không nhìn thấy, ở đâu trên Trái Đất vậy ? .     Những điểm nóng năng lượng    a ) dầu lửa Ở đâu :  Trung Á  giữ khỏang 60 %  dầu có thể khai thác được . Chiếu theo Tạp Chí Dầu lữa và khí dầu, cát dầu  Canada , những trầm tích lớn lao đất cát và dầu lữa  đòi hỏi đào sâu  và lọc cường độ cao chứa những dự trữ đứng hạng nhì , sau Trung Á . Một ước lượng thô hào cho biết thế giới  chứa  chừng  1 300 tỉ thùng chưa khai thác  Tạo thành bởi : : đa  số dầu lữa hình thành từ những thành phần hửu cơ còn sót lại của tảo – algae , thịnh vượng  ở các đại dương  trong  2 thời kỳ Trái Đất ấm áp cách đây  90 triệu năm và 150 triệu năm . Tiềm năng :   Ước lượng không chắc chắn về tài nguyên này khắp thế giới  và hứa hẹn khám phá những kỷ thuật tìm ra dầu lữa mới, khiến cho  việc xác định  tỉ lệ bao nhiều dầu lữa thế giới đã được khai thác , rất khó khăn.  Viện  Nghiên cứu Khoa học Địa chất và Tài nguyên thiên nhiên ở Đức , ước lượng  rằng có đến 600 tỉ thùng có thể  khai thác được với kỷ thuật khoan dầu tốt hơn . Các cơ quan khác tin rằng chúng ta đã đạt đến đỉnh khai thaác và dầu đào được càng ngày càng ít đi . b)       khí dầu thiên nhiên :  Ở đâu :  Cũng như dầu lữa , khí dầu  phân bố bất đồng trên thế giới .  Ba nước Nga , Iran và Qatar gọp lại, chứa  hơn phân nữa tổng số thế giới và Trung Quốc đang đuổi theo kịp, nhờ sản xuất năm ngóai  tăng thêm hơn 50%, theo Tạp chí dầu lữa và dầu khí . Bao nhiêu :   Dự trữ  khí dầu thiên nhiên biết được  , cùng với  tài nguyên tiềm thế  lớn lao  có thể giúp chúng ta có dầu khí xài , ít nhất là 130 năm nữa  , căn cứ trên  mức sử dụng hiện hửu  , dù cho nhân lọai mỗi ngày mỗi xài nhiều hơn . Tạo thành bởi :    phần còn lại các vi sinh vật cỗ xưa bị chôn vùi . . Khác với thành hình của dầu lữa từ rong tảo  , khí dầu thiên nhiên  điển hình   đến từ các thực vật và động vật  phân hủy ở nhiệt độ cao , sâu dưới đất . Tiềm năng :   Cải thiển ống dẫn khí và kỷ thuật làm khí lỏng , song song với  ưa thích mỗi ngày mỗi tăng về lọai nhiên liệu ít phát thải này, đã đẩy mạnh thị trường và thêm đầu tư  đeo đuổi  khai thác  khỏang chừng 7 triệu tỉ  bộ khối - cubic feet khí dầu còn bị che lấp . Điều này sẽ làm tăng gấp đôi số dự trữ khí dầu thế giới .   c)       Than đá Ở đâu :  Dù rằng đã có hơn 70 quốc gia trên thế giới tìm thấy than đá , hơn 2/3 tổng số dữ trữ khai thác được lại ở 4 quốc gia : Úc , Trung Quốc , Nga và Hoa Kỳ ,   theo một nghiên cứu của Ủy Ban Năng Lượng thế giới.  Bao nhiêu :  Sử dụng kỷ thuật khai thác hầm mỏ  hiện hửu  có thể khai thác được  935 tỉ tấn than đá . Tạo thành bởi :  : Đa số   trầm tích than đá Âu Châu  và Bắc Mỹ   đã hình thành  cách đây 300- 360 triệu năm qua .  Than đá Á Châu và Úc châu  có thể trẻ hơn nhiều.   Một khí hậu  ấm áp , ẩm ướt và một sự bùng nổ  đời sống thực vật  tạo dựng những đầm lầy ,  Sau đó đầm lầy bị chôn vùi dưới các trầm tích , nếu có nhiệt độ cao sẽ  biến thành than đá .  Tiềm năng :  Than đá sản xuất ra 40% điện trên thế giới  và ở mức sử dụng hiện hửu  có thể kéo dài  150 năm nữa .  Các công ty năng lượng  đang thám hiểm một kỷ thuật  gọi là khí hóa – gasification  than đá dưới đất , có cơ  tăng dự trử  thế giới lên thêm 660 tỉ tấn nữa . d)       uranium                                Ở đâu :  Gần 50 % nguồn cung cấp biết được về uranium nằm trong lảnh thổ 3 quốc gia : Úc , Canada  và Kazakhstan .  Ngày nay , hơn phân nữa uranium sản xuất thương mãi  đến từ hai nước Úc và Canada,  theo  Cơ quan  nguyên tử lực quốc tế IAEA  và Cơ quan Nguyên tử lực Hoa Kỳ .             Bao nhiêu :  Hơn 6 triệu tấn tài nguyên uranium  biết được , có thể khai thác được  với giá rẽ hơn 59 đô la một cân Anh , theo lời IAEA .  Hiện nay  giá khỏang 80 đô la Mỹ .  Kể từ năm 2005 , tài nguyên uranium biết được gần như tăng gấp đôi . Mỏ uranium  Việt Nam hình như ở Phong Thổ tỉnh Lai Châu. miền Bắc Việt Nam ( ? )             Tạo thành bởi :  Điện hạt nhân  dựa vào năng lượng các vì sao, phân hạch các nguyên tử nặng – heavy atoms,  hình thành  cách đây hàng tỉ năm ở các siêu sao . Nguồn cung cấp  những nguyên tử này hửu hạn trên Trái Đất.             Tiềm năng : Hiện nay các lò phản ứng hạt nhân  cần  77 000 tấn kim lọai uranium  mỗi năm .  Giả thiết  là mỏ uranium  thõa mãn 60% yêu cầu này , ( tái chế biến  nhiên liệu đã tắt, thõa mãn 40% ) , nguồn cung cấp uranium  sẽ kéo dài được hơn 130 năm . e)       Thủy điện           Ở đâu : Nơi nào nước chảy là có cơ bắt chụp được thủy điện , giả thiết là quốc gia  có tiền  và có đủ cơ bản để xây đắp một đập  và móc vào một mạng lưới điện .             Bao nhiêu :  nếu mọi quốc gia trên thế giới  khai thác các dòng nước  thiên nhiên , thủy điện sẽ cung cấp  hơn 16 500 tetrawatt- giờ  ( TWh )  điện mỗi năm .   Tiềm năng lớn nhất là ở Trung Quốc  , hơn 2 474  TWh một năm .  Kế tiếp là  Hoa Kỳ , Nga , Brasil và Canada .  Chung lại 5 quốc gia này  hiện sản xuất  hơn phân nữa thủy điện thế giới,  theo dữ liệu Ủy Ban Năng Lượng Thế giới thu thập năm 2005.             Tạo ra bởi :   Đập chụp bắt  các dòng nước chảy.  Nhà máy thủy điện đầu tiên  khởi sự họat động năm 1882  ở Appleton , bang Wisconsin , Hoa Kỳ , nhờ một đập thiết lập ngang qua sông  Fox River .             Tiềm năng :  Năm 2005, thế giới sản xuất 2 840 TWh thủy điện, nghĩa là 1/6 tiềm năng tổng cọng .  Hội Thủy điện Quốc tế  ước lượng  là thế giới có thể phát triễn  ba lần hơn sản xuất hiện hửu , phần lớn đến từ Trung Quốc, có dự án sản xuất 80 000 megawatts f )  Điện nhiệt địa – geothermal Ở đâu :   Những điểm nóng- hot spots cạn , tỉ như Alaska và Vùng Tây Bắc Thái Bình Dương , Hoa Kỳ , là  tiềm năng điện nhiệt địa lớn nhất . Inđônêxia , Phi Luật Tân , và Mexicô theo sát kế tiếp , theo Hội Năng lượng Địa Nhiệt cho biết . Bao nhiêu :  Hoa Kỳ sản xuất hơn 2 800 megawatt ( MW ) và ngồi trên một tiềm năng 30 000 MW  nữa .  Trên thế giới , 1 177 tetrawatt- giờ  điện ( đủ dùng cho 110 triệu gia cư Mỹ , có thể chụp bắt được điện địa nhiệt  cách mặt đất chưa đầy 2 dặm Anh  . Tạo ra bởi :  Những điểm nóng  , có nhiệt độ  gần mặt đất trên 180 độ F , xảy ra nơi  các phiến bản vỏ Trái Đất  thay đổi , phơi bày nhiệt lượng lõi trái đất. Tiềm năng :   Hội  Năng lượng Địa Nhiệt  đã xác định 39 quốc gia  có thể xài duy nhất điện địa nhiệt , phần lớn ở Phi Châu, Trung và Nam Mỹ Châu .  Kỷ thuật đào sâu hơn 2 dặm Anh  có thể cung cấp thêm  130 000 MW nữa từ các nguồn địa nhiệt Hoa Kỳ .          .         g )  Gió Ở đâu :  Gió thổi mạnh nhất là dọc bờ biển. Bao nhiêu :  Các nhà khảo cứu ước lượng  tài nguyên gió có thể tạo ra chừng 72 tetrawatts điện  , nếu như chúng ta đăt các nhà máy điện gió ở một vài nơi xa xôi hẻo lánh cùng cực trên thế giới.  Năm 2007 ,  dung lượng  điện gió  đã gia tăng 27%, so với năm 2006 , sản xuất tổng cọng trên  94 000 megawatts . Tạo ra bởi :   gió là dòng không khí chạy từ nơi cao áp đến nơi áp xuất thấp, gây ra bởi một tương tác phức tạp  giữa nhiệt lượng mặt trời  và  Trái đất quay tròn . Tiềm năng :  Ủy Ban Năng lượng Gió Toàn Cầu  tiên đóan  là nếu những chánh sách thân thiện gió đang đề xướng hiện nay được chấp thuận ,  gió có cơ cung cấp đến 29%  điện thế giới vào năm 2030  . h)       Mặt Trời :             Ở đâu :  Mặt trời hâm nóng Trái đất nhiều nhất ở xích đạo , dù rằng  năng lượng mặt trời cung cấp ít nhất là hai kilowatt- giờ mỗi ngày , bất cứ  nơi nào trên lục địa , biển hay băng đá tuyết – iceberg .             Bao nhiêu :   Cứ  7  mét vuông  trên  mặt bằng Trái Đất  nhận trung bình   29 kilowatts – giờ  năng lượng mặt trời mỗi ngày, đủ để cung ứng cho một gia cư Hoa Kỳ điển hình             Tạo ra bởi : Lõi mặt trời là một khối  phản ứng dung hợp – fusion reactions, làm ra các phát xạ .  Nó bắn ra không gian, xuyên qua chừng 93 triệu  dặm Anh , trước khi  đến với  chúng ta.             Tiềm năng :  Kỷ thuật mới ,  tỉ như tế bào mặt trời đa giao nối – multijunction  solar cells và tế bào mặt trời phim mỏng – thin film solar cells ,  hứaa hẹn làm giảm chi phí chế tạo ,co thể cạnh tranh  thuận lợi với giá điên hiện thời.                                     ( Ca Li tháng 7 năm 2008 )

              [ NSLONGHOA ]