VNReport»Top»8 nguồn năng lượng quan trọng nhất thế giới

8 nguồn năng lượng quan trọng nhất thế giới

10:33 - 06/07/2021

Các nguồn nhiên liệu hóa thạch vẫn cung cấp trên 80% nguồn cung năng lượng cho toàn thế giới.

Việc chuyển đổi nguồn cung năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch sang các dạng năng lượng tái tạo là chìa khóa để đạt được các mục tiêu về khí hậu mà thế giới đã đặt ra. Tuy nhiên, điều này là không hề dễ dàng khi loài người vẫn phụ thuộc rất lớn vào dầu mỏ, than đá và khí thiên nhiên.

Trong danh sách này, các nguồn năng lượng được xếp theo phần trăm trên nguồn cung năng lượng của toàn thế giới năm 2019, theo dữ liệu của công ty năng lượng BP.

1. Dầu mỏ (33,1%)

Dầu mỏ là nguồn năng lượng quan trọng nhất, chiếm 33,1% tổng sản lượng năng lượng sơ cấp của thế giới trong năm 2019.

Dầu mỏ là dạng nhiên liệu hóa thạch lỏng, màu nâu được tìm thấy trong các lớp đất đá dưới bề mặt Trái Đất. Đây là một hỗn hợp chất hữu cơ mà phần lớn là các hợp chất của hydrocarbon, được hình thành từ xác của các sinh vật, thường là động vật phù du và tảo, chôn ở nhiệt độ và áp suất cao dưới đá trầm tích.

Mặc dù đã được biết đến từ thời cổ đại, dầu mỏ thực sự trở nên quan trọng với loài người sau phát minh động cơ đốt trong và việc chiết xuất ra các chất hóa học trong công nghiệp để sản xuất nhựa, phân bón, dung môi, thuốc trừ sâu, … vào cuối thế kỷ 19.

Ngày nay, 90% lượng nhiên liệu của các phương tiện giao thông là các sản phẩm từ dầu mỏ như xăng, dầu diesel, … Với tư cách là một trong những mặt hàng quan trọng nhất thế giới, giá dầu luôn rất được chú ý, và các xung đột liên quan đến thứ “vàng đen” này đôi khi đã dẫn đến các xung đột về quân sự và chính trị.

2. Than đá (27,0%)

Một loại nhiên liệu hóa thạch khác – than đá – xếp thứ hai sau dầu mỏ, cung cấp 27% năng lượng cho nhân loại.

Than đá là một loại đá trầm tích có màu nâu-đen. Thành phần chủ yếu của than đá là carbon. Nhiên liệu này được hình thành khi thực vật bị chôn vùi phân hủy thành than bùn và bị áp suất và nhiệt độ cao biến đổi thành than đá sau hàng triệu năm.

Than đá đã được sử dụng từ hàng nghìn năm trước đây, nhưng nhiên liệu này đã thay đổi thế giới trong cuộc Cách mạng Công nghiệp. Với sự phát minh của động cơ hơi nước, than đá trở thành nhiên liệu quan trọng nhất thế giới vào thế kỷ 18, nhưng sau đó đã nhường lại vị trí này cho dầu mỏ.

Ngày nay, phần lớn than đá được sử dụng để phát điện. Nhiên liệu hóa thạch này cung cấp khoảng 2/5 lượng điện cho toàn thế giới vào năm 2016 qua các nhà máy nhiệt điện. Ngoài ra, một số quy trình công nghiệp, trong đó đáng kể nhất là luyện thép, sử dụng than đá làm nhiên liệu chính.

3. Khí thiên nhiên (24,2%)

Khí thiên nhiên là hỗn hợp chất khí cháy được, bao gồm các khí hydrocarbon tự nhiên mà chủ yếu là mê-tan. Giống như các loại nhiên liệu hóa thạch khác, khí thiên nhiên được hình thành khi các vật chất hữu cơ phân hủy dưới nhiệt độ và áp suất cao trong lòng Trái Đất qua hàng triệu năm.

Vào thế kỷ 19, khí thiên nhiên chủ yếu thu được khi khai thác dầu mỏ. Khi đó, mặt hàng này được coi là phụ phẩm vô giá trị vì không thể vận chuyển và sử dụng với số lượng lớn do không có hệ thống đường ống và lưu trữ phù hợp. Vì vậy, phần lớn lượng khí thiên nhiên trong thời kỳ này được thải ra môi trường hoặc đốt tại các giếng dầu.

Ngày nay, với các công nghệ vận chuyển và lưu trữ như đường ống xuyên lục địa, khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG), khí thiên nhiên nén (CNG)…, nhiên liệu này đáp ứng 24,2% nhu cầu năng lượng thế giới.

Khí thiên nhiên được sử dụng chủ yếu làm nguồn nhiên liệu sưởi, nấu ăn và phát điện. Ngoài ra, một số phương tiện giao thông cũng sử dụng khí thiên nhiên và nguồn nhiên liệu này cũng được sử dụng để sản xuất một số hóa chất hữu cơ quan trọng.

4. Thủy năng (6,4%)

Thủy năng là nguồn năng lượng tái tạo có sản lượng lớn nhất, cung cấp 6,4% nhu cầu năng lượng của thế giới.

Thủy năng, hay năng lượng nước, là động năng từ dòng nước, được chuyển thành điện năng hoặc cơ năng để phục vụ nhu cầu sử dụng của con người.

Từ thời cổ đại, thủy năng đã được sử dụng cho mục đích thủy lợi và cung cấp năng lượng cho các máy móc như cối xay nước, máy dệt, máy cưa, … Ngày nay, hầu hết thủy năng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các nhà máy thủy điện, chiếm 15% nguồn cung điện của toàn thế giới.

Vì không trực tiếp phát thải ra khí quyển, thủy năng được coi là một giải pháp thay thế hấp dẫn cho nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, nguồn nhiên liệu này cũng có những hạn chế về kinh tế, xã hội và môi trường vì cần diện tích lớn để xây đập và có ảnh hưởng lớn đến hệ sinh thái của các con sông.

5. Hạt nhân (4,3%)

Các phản ứng hạt nhân có thể được dùng để sản xuất điện. Về lý thuyết, năng lượng hạt nhân có thể thu được từ các phản ứng phân hạch, phân rã và nhiệt hạch. Nhưng hiện tại, phần lớn năng lượng được lấy từ các phản ứng phân hạch uranium và plutonium.

Trong năm 2019, năng lượng hạt nhân đã cung cấp khoảng 10% nguồn điện toàn cầu, tương đương khoảng 4,3% tổng nguồn cung năng lượng của thế giới.

Điện hạt nhân có mức tử vong trên đơn vị năng lượng rất thấp so với các nguồn năng lượng khác. Dầu mỏ, than đá, khí thiên nhiên và thủy năng có mức tử vong trên đơn vị năng lượng cao hơn do các vấn đề về ô nhiễm không khí và tai nạn. Tuy nhiên, một số vụ tai nạn nghiêm trọng đã gây ảnh hưởng lớn đến dân cư và môi trường bao gồm thảm họa Chernobyl ở Liên Xô năm 1986 và thảm họa Fukushima ở Nhật Bản năm 2011.

So với các loại năng lượng khác trong danh sách này, năng lượng hạt nhân mới được đưa vào sử dụng tương đối gần đây. Lò phản ứng hạt nhân nhân tạo đầu tiên được tạo ra vào năm 1942 ở Mỹ để phục vụ việc nghiên cứu vũ khí trong thời kỳ Chiến tranh Thế giới thứ II. Đến năm 1951, điện từ hạt nhân mới lần đầu tiên được sản xuất.

6. Gió (2,5%)

Con người đã sử dụng gió làm năng lượng từ hàng nghìn năm trước để chạy thuyền buồm và vận hành cối xay gió. Cối xay gió đầu tiên dùng để phát điện được xây vào năm 1887 tại Scotland.

Máy phát điện gió dùng cơ năng do gió cung cấp để xoay các tua bin gió, tạo ra điện. Điện gió là nguồn năng lượng tái tạo với tác động đến môi trường thấp hơn nhiều các loại năng lượng khác. Các trang trại điện gió có thể xây trên đất liền hoặc trên biển.

Điện gió là một nguồn năng lượng không liên tục, nghĩa là không thể phát điện gió theo nhu cầu. Khả năng cung cấp điện gió tùy thuộc vào sức gió tại các tua bin. Vì vậy, cần phải bổ sung điện gió bằng các nguồn năng lượng khác để có nguồn cung điện ổn định.

Vào năm 2019, gió cung cấp khoảng 5,3% nguồn điện trên toàn cầu, tương đương với khoảng 2,5% tổng nguồn cung năng lượng thế giới. So với năm 2018, sản lượng điện gió đã tăng 12,6%.

7. Mặt trời (1,3%)

Năng lượng mặt trời là bức xạ và nhiệt từ Mặt Trời được sử dụng để sưởi ấm, phát điện, … Đây là nguồn năng lượng chủ yếu của sự sống trên Trái Đất. Với lượng năng lượng rất lớn, mặt trời là nguồn điện rất hấp dẫn, nhưng công nghệ phát điện mặt trời mới chỉ thu giữ được một phần nhỏ nguồn năng lượng này.

Năng lượng mặt trời có mức phát thải carbon rất thấp, gần như không bao giờ cạn kiệt và không gây ô nhiễm. Vì vậy, các chính phủ trên thế giới đã có những chính sách khuyến khích người dân và các doanh nghiệp tăng cường phát điện từ nguồn năng lượng này. Tính đến năm 2019, năng lượng mặt trời cung cấp 1,3% sản lượng năng lượng của toàn thế giới. Nhưng nguồn cung năng lượng mặt trời đã tăng 24,3% trong năm.

Hiện nay, có 3 phương thức thu giữ năng lượng mặt trời chính, bao gồm: hệ thống quang điện, năng lượng mặt trời tập trung và làm nóng nước bằng năng lượng mặt trời.

Các tế bào quang điện đầu tiên đã được phát minh từ cuối thế kỷ 19. Nhưng phải đến cuối thế kỷ 20, chi phí sản xuất các tế bào này mới đủ rẻ để được phát triển đại trà. Các nhà máy năng lượng mặt trời tập trung cũng phải đến những năm 1980 mới được xây dựng để khai thác thương mại. Máy đun nước bằng năng lượng mặt trời đã được bán ở Mỹ từ thập niên 1890, nhưng đã bị thay thế bằng nhiên liệu hóa thạch cho đến nhứng năm 1970, khi giá dầu tăng cao làm người ta chú ý đến các nguồn nhiên liệu khác.

8. Các loại năng lượng khác (1,2%)

Các loại năng lượng khác chủ yếu bao gồm nhiên liệu sinh học và địa nhiệt, đã cung cấp 1,2% nhu cầu năng lượng cho thế giới trong năm 2019.

Nhiên liệu sinh học được lấy từ vật chất hữu cơ của các sinh vật đang sống, hoặc mới chết, mà chủ yếu là thực vật. Gỗ, một dạng nhiên liệu sinh học, là một trong những nhiên liệu lâu đời nhất được loài người sử dụng. Hiện tại, gỗ vẫn là nguồn nhiên liệu sinh học phổ biến nhất. Ngày nay, người ta còn sử dụng nhiên liệu sinh học để tạo ra khí mê-tan hoặc các nhiên liệu dạng lỏng như ethanol và diesel sinh học.

Địa nhiệt là năng lượng lấy từ nhiệt lượng nằm bên trong Trái Đất. Nguồn năng lượng này có nguồn gốc từ trong lõi của hành tinh và quá trình phân rã phóng xạ của các vật chất dưới mặt đất. Ở lõi hành tinh, nhiệt độ có thể lên tới 5.000 °C. Nhiệt lượng này được truyền cho các lớp đá xung quanh. Con người sử dụng địa nhiệt ở mức nhiệt độ thấp hơn nhiều, chủ yếu qua máy bơm nhiệt và bộ trao đổi nhiệt để đưa nhiệt năng vào đất (để làm mát) hoặc từ đất ra (để sưởi ấm).

Một dạng năng lượng khác được cho là có tiềm năng là năng lượng biển, được tạo ra bởi sóng biển, thủy triều, độ mặn và sự chênh lệch về nhiệt độ đại dương.