BỘ NN VÀ PTNT
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN HÀ NỘI
GIÁO TRÌNH
TRÌNH ĐỘ
CAO ĐẲNG
Hà Nội năm 2022
TÀI NGUYÊN NĂNG LƯỢNG VÀ
BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
BÀI GIẢNG
TÀI NGUYÊN NĂNG LƯỢNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG
Chương 1. Tài nguyên năng lượng
1. Khái niệm và phân loại
1.1. Khái niệm.
Năng lượng trong tiếng Anh gọi là: Energy, tài nguyên năng lượnggọi
là: Energy resources.
Năng lượng là một loại tài nguyên thiên nhiên, là một dạng tài nguyên vật chất
xuất phát từ 2 nguồn chủ yếu là năng lượng mặt trời và năng lượng lòng đất.
- Năng lượng mặt trời tồn tại ở các dạng chính là: bức xạ mặt trời, năng lượng
sinh học, năng lượng chuyển động của khí quyển và thủy quyển (gió, sóng, các dòng
hải lưu, thủy triều, dòng chảy sông…), năng lượng hóa thạch (than, dầu, khí đốt, đá
dầu).
- Năng lượng lòng đất gồm nhiệt lòng đất biểu hiện ở các nguồn địa nhiệt, lửa
và năng lượng phóng xạ.
Việc khai thác các nguồn tài nguyên năng lượng đang tồn tại nhiều bất cập, khó khăn do
các vấn đề môi trường. (Ảnh minh họa)
Công trình thủy điện Hoà Bình.
Bên cạnh đó, trong vật lý, năng lượng được định nghĩa như sau: Năng lượng
là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của vật; là thông số liên quan đến quá
trình chuyển động của vật chất, bao gồm cả từ trường và các hạt cơ bản.
Năng lượng có mặt trong mọi thứ xung quanh chúng ta và rất quan trọng
trong các hoạt động sống của con người. Cơ thể chuyển hóa thức ăn thành năng
lượng để duy trì sự sống. Nhiên liệu cung cấp năng lượng để xe có thể chạy; năng
lượng của nước, của gió tạo ra điện để sử dụng trong sản xuất và sinh hoạt…
1.2. Phân loại tài nguyên năng lượng.
Có thể phân chia các nguồn năng lượng trên trái đất thành một số dạng cơ bản
sau:
– Các dạng tài nguyên tái tạo và vĩnh cửu: bức xạ mặt trời, năng lượng gió,
dòng chảy và sóng biển, năng lượng sinh khối
– Các dạng năng lượng không tái tạo và vĩnh cửu: năng lượng địa nhiệt, năng
lượng nguyên tử và hạt nhân
– Các dạng năng lượng không tái tạo và có giới hạn: năng lượng của khoáng
sản cháy (dầu mỏ, khí đốt, than đá…)
2. Vai trò của năng lượng đối với cuộc sống.
Năng lượng giữ vai trò cực kỳ quan trọng trong cuộc sống. Nó ảnh hưởng đến
sự tồn tại, phát triển và góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống con người.
Trong các hoạt động sống, cơ thể chuyển hóa thức ăn như cá, thịt, cơm, hoa
quả,… thành năng lượng để duy trì sự sống.
Trong các hoạt động sản xuất và sinh hoạt thường ngày, năng lượng từ mặt trời,
gió, nước,… giúp tạo ra điện, phục vụ cho cuộc sống con người như: đun nấu thức
ăn, chiếu sáng,…
Năng lượng có vai trò rất quan trọng đối với sự sống
3. Các loại năng lượng được sử dụng phổ biến hiện nay.
3.1. Năng lượng tái tạo
Hay còn gọi là năng lượng tái sinh, năng lượng sạch, năng lượng xanh. Trong
tiếng anh, năng lượng tái tạo có nghĩa là recycled energy. Đó là dạng năng lượng mà
trong quá trình sinh công, chúng không tạo ra các chất thải độc hại ảnh hưởng đến
môi trường. Thông thường, các nguồn năng lượng sạch được bắt nguồn từ tự nhiên
hoặc là các chế phẩm của sản phẩm tự nhiên nên rất thân thiện với môi trường. Đây
là dạng năng lượng được sinh ra từ những nguồn năng lượng vô hạn như: mặt trời,
địa nhiệt, sóng, gió,… Hiện nay, do ảnh hưởng của môi trường mà các quốc gia
khuyến khích ngành công nghiệp nên sử dụng năng lượng tái tạo thay vì sử dụng các
nguồn năng lượng hữu hạn như hóa thạch, than, dầu mỏ,…
Các dạng năng lượng tái tạo:
- Năng lượng mặt trời: Là dạng năng lượng đến từ dòng bức xạ điện từ của mặt
trời và một nguồn năng lượng nhỏ của các hạt nguyên tử khác được tạo ra từ ngôi
sao.
Hiện nay, năng lượng mặt trời được sử dụng phổ biến dưới hai dạng là nhiệt và điện.
Trong công nghiệp, dạng năng lượng này được sử dụng với nhiều công dụng khác
nhau như: sản xuất pin quang điện, đun nước, làm khô nông sản, cung cấp điện cho
một số máy móc, thiết bị,…
- Năng lượng gió: Là dạng năng lượng được tạo nên từ động năng do sự chuyển
động của các luồng không khí trong khí quyển. Các luồng gió thổi đều đặn là nguồn
năng lượng giúp làm quay tuabin, phục vụ cho hoạt động sản xuất điện hoặc hỗ trợ
vận hành cho một số loại máy móc – thiết bị.
- Năng lượng nước: là dạng năng lượng được sinh ra từ thế năng của dòng nước,
từ đó làm quay tuabin máy phát điện. Dạng năng lượng này được ứng dụng phổ biến
trong ngành thủy lợi.
Các dạng năng lượng tái tạo
3.2. Năng lượng không tái tạo và vĩnh cửu.
Năng lượng không tái tạo thường là các nhiên liệu hoá thạch như than, dầu và
khí thiên nhiên. Các loại nhiên liệu hóa thạch này phải mất hàng trăm triệu năm mới
hình thành và hiện đang cạn kiệt dần theo thời gian.
Năng lượng không tái tạo bao gồm 2 dạng năng lượng chính là năng lượng địa
nhiệt và hạt nhân.
- Năng lượng địa nhiệt: là năng lượng được lấy ra từ tâm của Trái Đất, được khai
thác dưới hai dạng phổ biến là điện và nhiệt. Tại một số quốc gia trên thế giới như
Pháp, Mỹ, Nhật Bản,… dạng năng lượng này được khuyến khích khai thác và sử
dụng. Ở nước ta, đã có nhà máy nhiệt điện nhưng hoạt động khai thác để sử dụng
chưa thực sự phổ biến.