TIỂU LUẬN môn môi TRƯỜNG và CON NGƯỜI đề tài NĂNG LƯỢNG HOÁ THẠCH

TRỮ LƯỢNG VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG CỦA CÁC LOẠI NHIÊN LIỆU HOÁ THẠCH THAN ĐÁ, DẦU MỎ - KHÍ ĐỐT ...3 1.. Tài nguyên thiên nhiên mà tạo hóa đã ban cho Việt Nam ta các nguồn mà con người

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC KHOA: MÔI TRƯỜNG

HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: NGUYỄN THỊ HOÀNG THƯ

MÃ SINH VIÊN: 20F7540488

NĂNG LƯỢNG HOÁ THẠCH

TÊN HỌC PHẦN: MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI

MÃ HỌC PHẦN: MTR1002 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TRẦN NGỌC TUẤN

HUẾ, THÁNG 11 NĂM 2021

Họ và tên: Nguyễn Thị Hoàng Thư Lớp: Trung K17B

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

PHẦN NỘI DUNG 2

I ĐỊNH NGHĨA 2

1. Tài nguyên năng lượng không tái tạo 2

2. Năng lượng hoá thạch 2

3. Nhiên liệu hoá thạch 3

II TRỮ LƯỢNG VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG CỦA CÁC LOẠI NHIÊN LIỆU HOÁ THẠCH ( THAN ĐÁ, DẦU MỎ - KHÍ ĐỐT ) 3

1. Than đá 3

2. Dầu mỏ - Khí đốt 4

III CÁC TÁC ĐỘNG TIÊU CỰC CỦA NĂNG LƯỢNG HOÁ THẠCH 6

1. Năng lượng hóa thạch gây ô nhiễm môi trường 6

2. Năng lượng hóa thạch là nguyên nhân dẫn đến các tranh chấp trên thế giới 8 IV BIỆN PHÁP GIẢM SỬ DỤNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG HOÁ THẠCH 9

1. Chính sách tiết kệm năng lượng 9

2. Hạn chế tối đa các tác động môi trường trong khai thác và sử dụng năng lượng 10

3. Thay đổi cơ cấu năng lượng, giảm mức độ tiêu thụ năng lượng hoá thạch 10 4. Tăng giá năng lượng để giảm sự lãng phí năng lượng 10

5. Nghiên cứu các quy trình sản xuất, thiết bị sản xuất để tiết kiệm năng lượng 10 6. Sử dụng các nguồn năng lượng mới thay thế 10

PHẦN KẾT LUẬN 11

LỜI NÓI ĐẦU

Nguồn lực là tiền đề vật chất quan trọng để phát triển kinh tế - xã hội của mỗi quốc gia Quy mô và tốc độ phát triển kinh tế - xã hội của một nước, ở mức độ lớn tùy thuộc vào sự khai thác hợp lý, sử dụng có hiệu quả các nguồn lực bên trong và bên ngoài, đặc biệt là đối với các nước đang phát triển như nước ta

Tài nguyên thiên nhiên là một tài sản quý giá của một quốc gia, là một trong những nguồn lực chủ yếu để xây dựng và phát triển kinh tế-xã hội Tài nguyên thiên nhiên tuy không có tác dụng quyết định đối với sự phát triển kinh tế xã hội, song đó là điều kiện thường xuyên, cần thiết cho mọi hoạt động sản xuất, là một yếu tố cơ bản của quá trình sản xuất Tài nguyên thiên nhiên là một trong những yếu tố tạo vùng quan trọng, có ý nghĩa to lớn đối với việc hình thành các nghành sản xuất chuyên môn hóa, các nghành mũi nhọn

Tài nguyên thiên nhiên mà tạo hóa đã ban cho Việt Nam ta các nguồn mà con người có thể thu năng lượng như: nước, gió, địa nhiệt, ánh sáng mặt trời, than, dầu mỏ, than đá, khí tự nhiên,… Và trong số đó nhiên liệu hoá thạch (than đá, dầu, khí tự nhiên… thuộc tài nguyên năng lượng không tái tạo) được sử dụng phổ biến và nhiều nhất hiện nay Vậy chúng có ảnh hưởng, tác động đến xã hội, môi trường thế nào và làm thế nào đề giảm thiểu sử dụng năng lượng hóa thạch ở Việt Nam?

PHẦN NỘI DUNG

I ĐỊNH NGHĨA

1 Tài nguyên năng lượng không tái tạo

- Năng lượng được coi là không tái tạo nếu loại năng lượng đó không thể phục hồi lại trong một khoảng thời gian ngắn, năng lượng không tái tạo hiện nay chủ yếu là năng lượng hóa thạch

- Tài nguyên năng lượng không tái tạo gồm than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên, quặng urani ( năng lượng hạt nhân) …

2 Năng lượng hoá thạch

- Năng lượng hóa thạch là năng lượng được sinh ra từ các tài nguyên hóa thạch như than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên được hình thành nhờ sự phân hủy xác động thực vật qua hàng triệu năm

2

- Nguồn năng lượng hóa thạch là nguồn năng lượng quan trọng nhất cho đến hiện nay, cung cấp trên 80% năng lượng sơ cấp của thế giới Năm 2005, trừ các sinh khối truyền thống, nhiên liệu hóa thạch được sử dụng nhiều nhất là dầu mỏ (35%), than đá (25%), khí thiên nhiên (21%) Tuy nhiên, trữ lượng của các nguồn nhiên liệu hóa thạch là có hạn

3 Nhiên liệu hoá thạch

- Nhiên liệu hóa thạch là các loại nhiên liệu được tạo thành bởi quá trình phân hủy kỵ khí của các sinh vật chết bị chôn vùi cách đây hơn 300 triệu năm[1] Các nguyên liệu này chứa hàm lượng cacbon và hydrocarbon cao

- Nhiên liệu hóa thạch là vật chất để giải phóng năng lượng hóa thạch thông qua quá trình thay đổi cấu trúc vật lý/hóa học như đốt,…

II TRỮ LƯỢNG VÀ ỨNG DỤNG TRONG ĐỜI SỐNG CỦA CÁC LOẠI

NHIÊN LIỆU HOÁ THẠCH ( THAN ĐÁ, DẦU MỎ - KHÍ ĐỐT )

1 Than đá

a) Định nghĩa:

- Than đá là một loại đá trầm tích có màu nâu đen

hoặc đen có thể đốt cháy và thường xuất hiện trong

các tầng đá gồm nhiều lớp hoặc lớp khoáng chất hay

còn gọi là mạch mỏ Một loại than cứng như than

anthracit, có thể liên quan đến đá biến chất bởi vì sự

tác động lâu dài về nhiệt độ và áp suất Thành phần

chính của than là cacbon, cùng với sự đa dạng về số

lượng của các nguyên tố, chủ yếu là hydro, lưu huỳnh,

oxy, và nitơ.[2]

- Than là một dạng nhiên liệu hóa thạch, được hình thành từ thực vật bị chôn vùi trải qua các giai đoạn từ than bùn, và dần chuyển hóa thành than nâu hay còn gọi là than non (lignit), và thành than bán bitum, sau đó thành than bitum hoàn chỉnh (bituminous coal), và cuối cùng là biến đổi thành than đá (anthracit) Quá trình biến đổi này là quá trình phức tạp của cả sự biến đổi về sinh học và cả quá trình biến đổi của địa chất Đặc biệt, quá trình biến đổi về địa chất là cả một

Hình 1 Than đá

quãng thời gian được tính bằng hàng triệu năm, nên việc hình thành mỏ than đá

là rất lâu.[3]

b) Trữ lượng:

- Trữ lượng than trên toàn thế giới cao hơn gấp nhiều lần trữ lượng dầu mỏ và

khí đốt Người ta ước tính có trên 10 nghìn tỷ tấn, trong đó trữ lượng có thể khai thác là 3.000 tỷ tấn mà 3/4 là than đá Than tập trung chủ yếu ở Bắc bán cầu, trong đó đến 4/5 thuộc về Trung Quốc (tập trung ở phía Bắc và Đông Bắc), Hoa Kỳ (chủ yếu ở các bang miền Tây), LB Nga (vùng Siberia), Ucraina ,Đức,

Ấn Độ, Ôxtrâylia (ở hai bang Queensland và New South Wales), Ba Lan [4]

- Ở Việt Nam, Than phân bố tập trung chủ yếu ở bể than Đông Bắc và bể than Sông Hồng Ngoài trữ lượng than đã khai thác tính, nếu không tính than thuộc

bể Sông Hồng, trữ lượng và tài nguyên còn lại là không lớn (khoảng 05 tỉ tấn kể

cả tài nguyên dự báo) [5]

c) Ứng dụng đời sống:

- Than đá sử dụng nhiều trong sản xuất và đời sống Trước đây, than dùng làm nhiên liệu cho máy hơi nước, đầu máy xe lửa Sau đó, than làm nhiên liệu cho nhà máy nhiệt điện, ngành luyện kim Gần đây than còn dùng cho ngành hóa học tạo ra các sản phẩm như dược phẩm, chất dẻo, sợi nhân tạo Than chì dùng làm điện cực Ngoài ra than còn được dùng nhiều trong việc sưởi ấm từ xa xưa nhưng khi cháy chúng tỏa ra rất nhiều khí CO có thể gây ngộ độc nên cần sử dụng trong các lò sưởi chuyên dụng có ống khói dẫn ra ngoài cũng như có các biện pháp an toàn khi sử dụng chúng

- Than có tính chất hấp thụ các chất độc vì thế người ta gọi là than hấp thụ hoặc

là than hoạt tính có khả năng giữ trên bề mặt các chất khí, chất hơi, chất tan trong dung dịch Dùng nhiều trong việc máy lọc nước, làm trắng đường, mặt nạ phòng độc

2 Dầu mỏ - Khí đốt

a) Định nghĩa:

- Dầu mỏ hay dầu thô là một chất lỏng

sánh đặc màu nâu hoặc ngả lục Dầu mỏ

tồn tại trong các lớp đất đá tại một số

nơi trong vỏ Trái Đất Dầu mỏ là một

4

Hình 2.a Mỏ Đại Hùng, Việt Nam

hỗn hợp hóa chất hữu cơ ở thể lỏng đậm đặc, phần lớn là những hợp chất của hydrocarbon, thuộc gốc alkane, thành phần rất đa dạng

- Khí thiên nhiên (còn gọi là khí gas, khí ga, khí đốt - từ chữ gaz trong tiếng

Pháp) là hỗn hợp chất khí cháy được, bao gồm phần lớn các hydrocarbon (hợp chất hóa học chứa cacbon và hydro) Cùng với than đá, dầu mỏ và các khí khác, khí thiên nhiên là nhiên liệu hóa thạch Khí thiên nhiên có thể chứa đến 85% methan (CH4) và khoảng 10% etan (C2H6), và cũng có chứa số lượng nhỏ hơn prôpan (C3H8), butan (C4H10), pentan (C5H12), và các ankan khác Khí thiên nhiên, thường tìm thấy cùng với các mỏ dầu ở trong

vỏ Trái Đất, được khai thác và tinh lọc thành nhiên liệu cung cấp cho khoảng 25% nguồn cung năng lượng thế giới Khí thiên nhiên còn được tìm thấy trong các thành tạo ngầm dưới lòng đất hoặc liên kết với các hồ chứa hydrocarbon khác trong các vỉa than và dưới dạng clanratmêtan

b) Trữ lượng:

- Theo CNN, báo cáo của hãng Rystad Energy ước tính Mỹ đang ngồi trên trữ lượng dầu đáng kinh ngạc là 264 tỉ thùng dầu Lượng dầu trên bao gồm số dầu tại các mỏ khai thác hiện tại, tại các dự án mới, số dầu vừa được phát hiện gần đây cũng như dự báo trữ lượng tại các mỏ dầu chưa được phát hiện Mỹ hiện có trữ lượng dầu nhiều hơn cả Nga và Ả Rập Xê Út Theo ước tính của Rystad, Nga có 256 tỉ thùng dầu chưa được khai thác Con số này của Ả Rập Xê Út là

212 tỉ thùng, Canada là 167 tỉ thùng, Iran là 143 tỉ thùng và Brazil là 120 tỉ thùng [6]

- Theo số liệu thống kê của BP, Việt Nam là quốc gia đứng thứ 28 trên tổng số

52 nước trên thế giới có tài nguyên dầu khí Tính đến hết năm 2013, trữ lượng dầu thô xác minh của Việt Nam vào khoảng 4,4 tỷ thùng - đứng thứ nhất trong khu vực Đông Nam Á, còn lượng khí xác minh của Việt Nam vào khoảng 0,6 Hình 2.b Một dàn khoan khí thiên

nhiên ở Texas, Hoa Kỳ

nghìn tỷ m3 , đứng thứ 3 trong khu vực Đông Nam Á (sau Indonesia và Malaysia) [7]

c) Ứng dụng đời sống:

- Hiện nay dầu mỏ chủ yếu dùng để sản xuất dầu hỏa, dầu diesel và xăng nhiên liệu Ngoài ra, dầu thô cũng là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất ra các sản phẩm của ngành hóa dầu như dung môi, phân bón hóa học, nhựa, thuốc trừ sâu, nhựa đường Khoảng 88% dầu thô dùng để sản xuất nhiên liệu, 12% còn lại dùng cho hóa dầu

- Khí thiên nhiên được sử dụng làm nhiên liệu và nguyên liệu đầu vào cho ngành chế biến hóa chất Là 1 nhiên liệu gia dụng, nó được đốt trong các bếp ga, lò ga

để nấu nướng, sấy khô Là một nhiên liệu công nghiệp, khí thiên nhiên được đốt trong các lò gạch, gốm và lò cao sản xuất xi măng Khí thiên nhiên còn được sử dụng để đốt các lò đốt các tua bin nhiệt điện để phát điện cũng như các lò nấu thủy tinh, lò luyện kim loại và chế biến thực phẩm

- Khí thiên nhiên được sử dụng làm nguyên liệu đầu vào cho ngành hóa dầu để tạo ra các chất hóa dầu Các chất hóa dầu này được sử dụng làm sản phẩm cơ sở cho việc sản xuất phân đạm, bột giặt, dược phẩm, chất dẻo và nhiều loại hàng hóa khác Khí tự nhiên có thể được sử dụng để tạo ra khí hydro, với một phương pháp phổ biến là hydro reformer Khí hydro có nhiều ứng dụng: nó là nguyên liệu chính cho ngành công nghiệp hóa chất, tác nhân hydro hóa, một

6

Hình 2.c Một số ứng dụng của dầu mỏ - khí đốt

mặt hàng quan trọng cho các nhà máy lọc dầu và nguồn nhiên liệu trong các phương tiện sử dụng bằng khí hydro

III CÁC TÁC ĐỘNG TIÊU CỰC CỦA NĂNG LƯỢNG HOÁ THẠCH

1 Năng lượng hóa thạch gây ô nhiễm môi trường

Nhiên liệu hóa thạch như dầu, than, khí tự nhiên khi đốt cháy sẽ thải ra CO2, ôxít sunphua (SOx), ôxít nitơ (NO2), Methane (CH4), nitơ oxit (N2O) Những khí này

là nguyên nhân dẫn đến một số hậu quả to lớn đối với môi trường sống và ảnh hưởng trực tiếp đến chính con người

+Mưa axit

SOx, NOx trong khí thải từ các nhà máy và ôtô của lục địa đã tạo ra các phản ứng hóa học trong không khí, sau đó di chuyển, rồi tạo ra mưa axít làm tiêu trụi các cánh rừng, tiêu diệt các sinh vật trong ao hồ, gây tác hại to lớn cho sản xuất nông nghiệp Hiện tượng này lúc đầu xuất hiện ở Bắc Âu, sau đó, liên tiếp xuất hiện ở khu vực Trung Âu cho đến tận khu vực Bắc Mỹ và gần đây đã xuất hiện ở cả những khu vực công nghiệp tập trung của Trung Quốc Tác hại do ô nhiễm không khí đã vượt ra khỏi biên giới quốc gia và lan ra một khu vực rộng lớn Đối sách phòng chống hiện tượng này là cần phải có sự hợp tác của cộng đồng quốc tế

+Sự nóng lên toàn cầu

- Những loại khí như CO2, CH4, N2O thải ra trong quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch là nguyên nhân lớn nhất cho vấn đề ấm lên của Trái Đẩt

- Hậu quả do “sự nóng lên toàn cầu” gây ra:

+ Thay đổi thời tiết có khả năng đưa tới bất ổn chính trị Hạn hán và hồng thủy liên tục xảy ra khiến cho dân chúng tại nhiều địa phương phải bỏ nơi chôn rau cắt rốn di chuyển đi nơi khác

+ Băng đá tan, tăng mức độ nước biển, gây ra lụt lội, lở đất dọc theo đại dương và giảm nước ngọt cần thiết cho mọi sinh vật

+ Giông tố bão lụt tăng độ ẩm trên mặt đất

+ Hạn hán gây thiệt hại canh tác, chăn nuôi

+ Nhiều sinh vật quý hiếm sẽ bị tiêu diệt dần dần vì chúng không tồn tại được trong thời tiết quá nóng cũng như tăng độ acid trong nước biển

+ Trong tương lai, sức nóng có thể tăng khí thải nhà kính bằng cách làm cho các khí này thoát ra khỏi nơi tích tụ dưới biển

+ Ảnh hưởng của hâm nóng toàn cầu đối với sức khỏe con người là điều rất rõ:

 Theo WHO, các bệnh gây ra do thay đổi khí hậu sẽ tăng lên gấp đôi vào thập niên 2030 Các sinh vật mang mầm bệnh như sốt rét, viêm não, sốt vàng da sẽ gia tăng vì chúng hợp với khí hậu nóng

  Khí hậu nóng lên tạo điều kiện tốt cho muỗi và vi khuẩn, những tác nhân gây bệnh sốt xuất huyết và viêm não ở người

  Thời gian lạnh sẽ thu ngắn nhưng thời gian nóng tăng, đưa tới nhiều tử vong vì say nóng (heat stroke) Mùa hè năm 2003 tại Pháp với 14,842 tử vong

vì nóng tới 40°C là một thí dụ Những người đang có bệnh tim mạch mà gặp thời tiết nóng bức thì bệnh tình gia tăng vì tim phải làm việc nhiều hơn để giữ

cơ thể mát

  Ung thư ngoài da tăng vì tiếp cận quá nhiều với tia nắng mặt trời

  Một số nhà khoa học cho rằng, thời tiết nóng giúp cho sự tăng sinh của các loại tảo ở dưới nước, đặc biệt là khi nước bị ô nhiễm Từ đó một số bệnh truyền nhiễm như tiêu chảy sẽ xảy ra nhiều hơn

+Đối với con người

- Đioxit Sunfua (SO2): rất độc hại đối với sức khoẻ của người và sinh vật, gây ra các bệnh về phổi khí phế quản SO2 trong không khí khi gặp oxy và nước tạo thành axit, tập trung trong nước mưa gây ra hiện tượng mưa axit

- Cacbon monoxit (CO): CO không độc với thực vật vì cây xanh có thể chuyển

hoá CO => CO2 và sử dụng nó trong quá trình quang hợp Vì vậy, thảm thực vật được xem là tác nhân tự nhiên có tác dụng làm giảm ô nhiễm CO Khi con người ở trong không khí có nồng độ CO khoảng 250 ppm sẽ bị tử vong

2 Năng lượng hóa thạch là nguyên nhân dẫn đến các tranh chấp trên thế giới

8

- Tranh chấp khí đốt - “tam quốc diễn nghĩa” giữa Nga – Ukraine – EU.

- Tranh chấp những giếng dầu và khí đốt trên vùng Trung Á giữa Mỹ, Tây Âu và

Nga

- Tranh chấp những giếng dầu ở Trung Đông

- Tranh chấp khí tự nhiên và dầu giữa các quốc gia Mỹ, Canada, các nước Bắc

Âu và Nga ở Bắc Cực Chính những tranh chấp này dẫn đến bất ổn trên toàn thế giới và ảnh hưởng lớn đến hoà bình thế giới

Do đó, chính những lý do trên dẫn đến cần phải tìm những nguồn năng lượng khác thay thế nguồn năng lượng hóa thạch này và các nguồn năng lượng xanh là một lựa chon hợp lý nhất

IV BIỆN PHÁP GIẢM SỬ DỤNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG HOÁ THẠCH

Trước nguy cơ năng lượng hóa thạch dần cạn kiệt vấn đề đặt ra là phải duy trì nguồn năng lượng hiện có để phục vụ lợi ích phát triển bền vững lâu dài Để làm được điều đó:

- Trước hết, sử dụng tiết kiệm năng lượng là vô cùng cần thiết

- Hạn chế tối đa các tác động môi trường trong khai thác và sử dụng năng lượng

- Thay đổi cơ cấu năng lượng, giảm mức độ tiêu thụ năng lượng hoá thạch

- Tăng giá năng lượng để giảm sự lãng phí năng lượng

- Nghiên cứu các quy trình sản xuất, thiết bị sản xuất để tiết kiệm năng lượng

- Sử dụng các nguồn năng lượng mới thay thế

1 Chính sách tiết kệm năng lượng

- Thứ nhất, cần xây dựng và hoàn thiện hơn các văn bản pháp luật về tiết kiệm năng lượng hiện có như:

 Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả;

 Nghị định Quy định chi tiết biện pháp thi hành Luật Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả;