Theo số liệu, kể từ năm 1900, loài người đã tiêu thụ 197,2 tỷ tấn dầu, 134 nghìn tỷ mét khối khí tự nhiên và 379,3 tỷ tấn than. Trong 70 năm qua, Trung Quốc đã tiêu thụ 10,9 tỷ tấn dầu, 2,56 nghìn tỷ mét khối khí đốt tự nhiên và 83,7 tỷ tấn than.
Sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người không thể tách rời các vật chất và năng lượng khác nhau. Những chất có thể cung cấp một lượng lớn năng lượng cho nhân loại được gọi là" tài nguyên năng lượng" và được chia thành hai loại:" năng lượng thông thường" và" năng lượng mới" ;.
Tuy nhiên, việc sử dụng năng lượng phải trả giá, đặc biệt là năng lượng thông thường. Các nguồn tài nguyên của&# 39 trên trái đất ngày càng cạn kiệt, sự tàn phá và suy thoái môi trường sinh thái ngày càng nghiêm trọng. Việc tìm kiếm, phát triển và sử dụng năng lượng mới hiệu quả, thân thiện với môi trường, an toàn và bền vững đã trở thành ưu tiên hàng đầu.
01 Sự chuyển đổi năng lượng thông thường là một tất yếu lịch sử
Vấn đề bảo vệ môi trường và vấn đề biến đổi khí hậu khiến con người cần phải thực hiện chuyển hóa năng lượng. Sự kết thúc của kỷ nguyên mà than đá, dầu mỏ và các nguồn năng lượng thông thường khác là trụ cột chính là điều không thể tránh khỏi. Nhưng cuối cùng không có nghĩa là dầu mỏ và than đá sẽ không được sử dụng, và tương lai có thể chủ yếu là hóa chất. Ví dụ, nếu dầu được chuyển từ nhiên liệu thành nguyên liệu thô, tiêu thụ dầu toàn cầu sẽ giảm tương đối. Bảo vệ môi trường và biến đổi khí hậu đã buộc toàn bộ cộng đồng quốc tế phải đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng.
Nói chung, tiêu thụ dầu không phải là tiêu thụ trực tiếp dầu thô mà là các sản phẩm từ dầu, liên quan đến nhiều khía cạnh của nền kinh tế quốc dân và đời sống của người dân. Về sản phẩm, 9 sản phẩm chính như xăng, dầu hỏa, dầu diesel, dầu bôi trơn, khí đốt hóa lỏng, dầu mazut, dầu nhẹ hóa học, than cốc và nhựa đường chiếm hơn 90% tổng sản lượng. Về tiêu thụ, dầu vận tải chiếm 55% tổng lượng dầu tiêu thụ; tiếp theo là nguyên liệu hóa chất, chiếm 14%; nhiên liệu công nghiệp và nhiên liệu dân dụng lần lượt chiếm 11% và 5%; loại còn lại là dầu nông nghiệp và xây dựng. Mặc dù tỷ lệ này nhỏ nhưng nó có liên quan chặt chẽ đến sinh kế của người dân&# 39. Thống kê cho thấy 95% năng lượng mà ngành giao thông vận tải toàn cầu cần đến từ dầu mỏ.
02 Phát triển năng lượng mới là xu hướng chung
Hiện tại, sự phụ thuộc của&# 39 vào dầu nước ngoài của đất nước tôi đã vượt quá 70%. Năm 2019, lượng tiêu thụ dầu của&# 39 ở nước ta tiếp tục tăng. Tiêu thụ dầu đã có tác động nghiêm trọng đến việc bảo vệ môi trường, an ninh năng lượng và phát triển kinh tế chất lượng cao của&# 39 của Trung Quốc. Sự phát triển của các ngành công nghiệp năng lượng mới được thể hiện bằng pin lithium, quang điện và năng lượng hydro sẽ trở thành chìa khóa để&# 39 của đất nước chúng ta thoát khỏi các vấn đề địa chính trị về năng lượng.
Đây là câu nói của Wei Jie, một học giả và nhà kinh tế học nổi tiếng, về các ngành chiến lược mới nổi, trong đó năng lượng mới và các phương tiện năng lượng mới được đề cập cụ thể. Nội dung chính là:
Khái niệm về các ngành công nghiệp mới nổi chiến lược có hai từ khóa: chiến lược và mới nổi; có hai đặc điểm rõ ràng: thị trường rất lớn; công nghệ có thể đột phá trong ngắn hạn. Năng lượng mới sẽ trở thành xu hướng trong năm đến mười năm tới. Có tám điểm cụ thể:
(1) Năng lượng mới. Nguyên liệu hóa thạch là nguồn năng lượng truyền thống và nguyên liệu thô không hóa thạch được gọi chung là nguồn năng lượng mới dưới 6 dạng: thủy điện, phong điện, địa năng lượng, năng lượng sinh học, năng lượng mặt trời và năng lượng hạt nhân;
(2) Vật liệu mới. Vật liệu mới thuộc về một ngành chiến lược mới nổi, và nhiều ngành trong tương lai sẽ được thúc đẩy bởi vật liệu mới. Trong tương lai, nhiều công trình nâng cấp công nghiệp ở Trung Quốc sẽ được hoàn thành bằng vật liệu mới;
(3) Kỹ thuật sinh học sự sống. Hiện nay, thị trường có nhu cầu rất lớn về kỹ thuật sinh học đời sống, liên quan đến nông nghiệp, chữa bệnh, y tế, v.v. và các đột phá về công nghệ tương đối nhanh;
(4) Công nghệ thông tin và công nghệ thông tin thế hệ mới. Tập trung vào ba lĩnh vực: thành phần và thiết bị thông tin, sử dụng thiết bị đầu cuối thông tin, dữ liệu lớn và bảo mật;
(5) Tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường. Giải quyết vấn đề bảo tồn tài nguyên và ô nhiễm là một vấn đề lớn, nhưng giải pháp cho vấn đề này không thể chỉ dựa vào luật pháp và chính sách. Giải pháp cuối cùng là dựa vào công nghệ. Một khi đột phá về công nghệ xảy ra, nó sẽ trở thành một ngành công nghiệp. Nhu cầu thị trường là rất lớn và sự đột phá về công nghệ diễn ra nhanh chóng.
(6) Phương tiện năng lượng mới. Bây giờ ô tô của chúng tôi đều là ô tô năng lượng truyền thống, không thể giải quyết vấn đề ô nhiễm. Cuối cùng, nó sẽ chuyển sang nghiên cứu và phát triển các phương tiện năng lượng mới, như xe điện. Nước này đã biến các phương tiện năng lượng mới trở thành một hướng đi chính cho sự phát triển trong tương lai.
(7) Trí tuệ nhân tạo. Kỷ nguyên này sẽ sớm đến.
(8) Sản xuất thiết bị cao cấp. đất nước tôi sản xuất thiết bị cao cấp' chẳng hạn như cộng hưởng từ, phụ thuộc vào nhập khẩu.
Sự phát triển không ngừng của tám điểm trên đã từng bước đưa các ngành công nghiệp chiến lược mới nổi trở thành các ngành công nghiệp trụ cột của nước ta. Đây là một thách thức lớn đối với các doanh nghiệp công nghiệp hiện nay. Bạn nên chú ý đến các ngành chiến lược mới nổi. Điểm đầu tiên của tăng trưởng mới là cái gọi là các ngành chiến lược mới nổi. Vì giá trị thị trường mà nó mang lại cho chúng ta là rất lớn. Các ước tính sơ bộ chỉ ra rằng tổng GDP hàng năm do các ngành chiến lược mới nổi tạo ra phải hơn 36 nghìn tỷ nhân dân tệ. Khái niệm 36 nghìn tỷ là gì? Tổng GDP của chúng tôi năm 2016 có thể là 71 nghìn tỷ, và một ngành sẽ mang lại 36 nghìn tỷ. Những điểm tăng trưởng mới sẽ có triển vọng lớn.
03 Không ngừng làm giàu ý nghĩa của năng lượng mới
Mặc dù năng lượng mới có một khái niệm rõ ràng, nhưng nội hàm của nó không phải là tĩnh, bởi vì nó là một khái niệm tương đối, và nội hàm là khác nhau trong các thời kỳ khác nhau. Ví dụ, trong thời kỳ đồ đá và thời kỳ nông nghiệp, năng lượng thông thường chủ yếu là củi và than, trong khi dầu mỏ và khí đốt tự nhiên tương đối im lặng. Đó là năng lượng mới. Sau kỷ nguyên hơi nước và điện sau cuộc cách mạng công nghiệp, than đá, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên đã trở thành các nguồn năng lượng thông thường, và nội hàm của năng lượng mới trong kỷ nguyên mới được phong phú hóa rất nhiều, bao gồm: năng lượng mặt trời, năng lượng địa nhiệt, năng lượng hydro, năng lượng hạt nhân , pin lithium, băng dễ cháy, năng lượng metanol, năng lượng gió, năng lượng thủy triều, năng lượng sóng, v.v.
Năng lượng hạt nhân, năng lượng địa nhiệt, năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thủy triều, năng lượng sóng, băng cháy, vv chủ yếu được sử dụng để phát điện. Pin lithium, năng lượng hydro và năng lượng metanol được sử dụng cho năng lượng của xe. Năng lượng địa nhiệt và băng cháy cũng có thể được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày.
Đá cháy: Đây là một hợp chất rắn kết hợp với nước. Bề ngoài của nó tương tự như băng, vì vậy nó được gọi là" băng dễ cháy" ;. Đá cháy, tên khoa học" khí tự nhiên hydrat" ;, là một chất kết tinh được tạo thành bởi các phân tử khí và phân tử nước ở nhiệt độ thấp và áp suất cao. Sau khi được phân hủy thành khí, hàm lượng mêtan nhìn chung trên 80%, cao nhất có thể lên tới 99,9%. Bề ngoài của băng dễ cháy rất giống băng và tuyết, và nó có thể cháy trong lửa. Nó còn được gọi là" khí đá" và" khí rắn" ;. Theo các nhà khoa học' tính toán, trữ lượng băng cháy nhiều hơn tổng lượng than, dầu và khí đốt tự nhiên trên trái đất.
Năng lượng hydro của Chlorella: Khi dầu và khí đốt tự nhiên cạn kiệt, hydro có thể là nhiên liệu lý tưởng. Vấn đề là phải tìm ra một phương pháp rẻ tiền để sản xuất nhiên liệu hydro. Các nhà khoa học nói rằng câu trả lời cho câu hỏi này có thể là một loại tảo xanh trong ao thông thường. Hiện tại, một lít dịch nuôi cấy tảo lục có thể tạo ra 3 ml hydro mỗi giờ. Các nhà nghiên cứu cho rằng hiệu quả sản xuất hydro của tảo lục có thể tăng lên ít nhất 100 lần, và điều này cần được cải thiện hơn nữa trong công nghệ.
Năng lượng Metanol:" Tam giác vàng của chuỗi cồn-hydro" tuyến kỹ thuật, tức là thay thế động cơ đốt trong bằng tuyến pin nhiên liệu metanol. Khí cacbonic sinh ra từ quá trình crackinh metanol đầu tiên được tái chế trên xe, sau đó hydro được sản xuất bằng cách điện phân điện năng lượng sạch, và cuối cùng được tổng hợp với khí cacbonic để tạo thành một vòng tuần hoàn khép kín. Ý tưởng này lần đầu tiên được đưa ra bởi Wang Jianming, chủ tịch Suzhou Gaomai. Ông cũng tin rằng các vấn đề của" thời gian sạc dài, phạm vi bay ngắn và bố trí cọc sạc khó khăn" không thể được quảng cáo chuyên sâu cho xe chạy pin lithium (EV) thuần túy. Ngoài ra, thanh kiếm của ô nhiễm pin thứ cấp đang treo trong tương lai. Tuyến pin nhiên liệu hydro (FCV) đang được Hyundai xúc tiến gặp phải các vấn đề như" sản xuất, lưu trữ, vận chuyển và nạp nhiên liệu" của hydro và những khó khăn trong việc xây dựng cơ sở hạ tầng. Để đạt được mục tiêu này, liên minh đề xuất một loạt các giải pháp mới -" Hydrogen, Hydrogen, Thu hồi Carbon và Rượu Chu kỳ kín Tam giác vàng" ;, một tuyến đường kỹ thuật hoàn chỉnh, bền vững và có thể tái chế cho các phương tiện năng lượng mới.
Wave energy: năng lượng sóng biển. Đây là nguồn năng lượng tái tạo vô tận và không gây ô nhiễm. Theo các nhà khoa học, năng lượng điện có trong sóng biển trên trái đất cao tới 90 nghìn tỷ kilowatt.
Năng lượng hạt nhân: Tài nguyên năng lượng hạt nhân đề cập đến các nguồn nhiên liệu hạt nhân như uranium và thorium được sử dụng cho phản ứng phân hạch và deuterium, tritium và helium được sử dụng cho phản ứng nhiệt hạch. Ở đây chúng tôi sẽ tập trung vào tài nguyên uranium và heli.
Uranium là nhiên liệu hạt nhân tự nhiên quan trọng nhất. Theo Chen Deshao, Giám đốc Tài chính của CGN Mining, nhà máy điện hạt nhân là một nhà máy điện năng lượng cao, tiêu tốn ít nguyên liệu. Lấy một nhà máy điện có công suất phát điện 1 triệu KW làm ví dụ, nếu đốt than sẽ tiêu tốn khoảng 5.000 tấn than mỗi ngày. Nó tiêu thụ khoảng 1,5 triệu tấn than mỗi năm. Nếu bạn chuyển sang sản xuất điện hạt nhân uranium, một lần tiếp nhiên liệu có thể chạy liên tục trong một năm ở công suất tối đa và chỉ tiêu thụ 1,5 tấn uranium làm giàu (U235 lớn hơn 90%) mỗi năm, tức là uranium làm giàu thấp 30-40t (khoảng U235 4%), tức là uranium tự nhiên khoảng 200 tấn (U235 khoảng 0,72%).
Hêli-3 nuclide từng quá nóng vì nó là nguyên liệu thô để sản xuất năng lượng tổng hợp hạt nhân sạch.
Có một số đồng vị của heli, từ heli-2, heli-3, heli-4 đến heli-10. Tuy nhiên, chỉ có helium-3 và helium-4 là các nuclide ổn định, còn các đồng vị helium khác thì tồn tại cực kỳ ngắn, và ngay cả helium-2 và helium-9 cũng chỉ có trên lý thuyết cho đến nay. Trong vũ trụ, helium-3 và helium-4 vô cùng dồi dào, không khó tìm thấy trên bề mặt trái đất.
