Tin song ngữ

  1. Tin tức song ngữ Anh-Việt
  2. Khoa học - Công nghệ
  3. Khoa học - Nghiên cứu
  4. Vượt ra bên ngoài Châu Phi: Nguồn năng lượng mặt trời đến từ Sahara

Vượt ra bên ngoài Châu Phi: Nguồn năng lượng mặt trời đến từ Sahara

17/04/2015
Mức trung cấp

Out of Africa: Saharan Solar Energy

Vivienne Walt reports on how the Sahara Desert could offer a truly green solution to Europe's energy problems.

For years the Sahara has been regarded by many Europeans as a terra incognita of little economic value or importance. But this perception may be headed for a drastic overhaul. Politicians and scientists on both sides of the Med are beginning to focus on the Sahara's potential to power Europe for centuries to come.

These people believe the 3.32 million-sq.-mi. (8.6 million sq km) desert's true worth lies in the very thing long regarded as its biggest liability: its arid emptiness. Some patches of the Sahara reach 113 degrees F (45 degrees C) on many afternoons. It is, in other words, a gigantic natural storehouse of solar energy.

A few years ago, scientists began to calculate just how much energy the Sahara holds. They were astounded at the answer.

In theory, a 35,000-sq.-mi. (90,600 sq km) chunk of the Sahara — smaller than Portugal and a little over 1% of its total area — could yield the same amount of electricity as all the world's power plants combined. A smaller square of 6,000 sq. mi. (15,500 sq km) — about the size of Connecticut — could provide electricity for Europe's 500 million people.

"I admit I was skeptical until I did the calculations myself," says Michael Pawlyn, director of Exploration Architecture, one of three British environmental companies comprising the Sahara Forest Project, which is testing solar plants in Oman and the United Arab Emirates. Pawlyn calls the Sahara's potential "staggering."

At the moment, no one is proposing the creation of a solar power station the size of a small country. But a relatively well developed technology exists, which proponents say could turn the Sahara's heat and sunlight into a major electrical source —Concentrating Solar Power (CSP).

Unlike solar panels, which convert sunlight directly into electricity, CSP utilizes mirrors to focus light on water pipes or boilers, generating superheated steam to operate the turbines of generators. Small CSP plants have produced power in California's Mojave Desert since the 1980s.

The Sahara Forest Project proposes building CSP plants below sea level (the Sahara has several such depressions) so that seawater can flow into them and be condensed into distilled water for powering turbines and washing dust off the mirrors. Wastewater would be used to irrigate areas around the stations, creating lush oases — hence the forest in the group's name.

But scaling up the technology to produce meaningful quantities of electricity means building sprawling arrays of mirrors and pipes across hundreds of miles of remote terrain — and that will be expensive. Gerry Wolff, an engineer who heads DESERTEC, an international consortium of solar-power scientists, estimates it will cost about $59 billion to begin transmitting Sahara power by 2020.

Follow the Sun

Building plants is just part of the challenge. One of the drawbacks to CSP technology is that it works at maximum efficiency only in sunny, hot climates — and deserts tend to be distant from population centers.

To supply Europe with 20% of its electricity needs, more than 12,000 miles (19,300 km) of high-voltage direct-current (HVDC) cables would need to be laid under the Mediterranean, says Gunnar Asplund, head of HVDC research at ABB Power Technologies in Ludvika, Sweden. Indeed, to use renewable sources of power, including solar, wind and tidal, Europe will need to build completely new electrical grids.

That's because the aging alternating-current lines, built largely for the coal-fired plants that supply 80% of Europe's power, are inadequate for a larger load. Germany's government-run Aerospace Center, which researches energy, estimates that replacing those lines could raise the cost of building solar plants in the Sahara and sending significant amounts of power to Europe to about $465 billion over the next 40 years.

Generous government subsidies will be needed — a potentially unpopular idea while Europe is in recession. "Of course it costs a lot of money," says Asplund. "It's a lot cheaper to burn coal than to make solar power in the Sahara."

Meanwhiles, Some companies are getting started. Seville engineering company Abengoa is building one hybrid solar-thermal plant in Algeria and another in Morocco, while a third is being built in Egypt by a Spanish-Japanese joint venture.

The next step will be to get cables in place. Although the European Parliament recently passed a law that aids investors who help the continent reach its goal of getting 20% of its power from renewable energy by 2020, it could take years to create the necessary infrastructure. 

In late November Dunlop organized a meeting in Paris of about 60 European and North African engineers and environmentalists to discuss how to prod officials into action. Almost all of those who gathered in a conference room in France's Environment Ministry said there was widespread ignorance about solar power within their governments, and no sense of urgency to spur its development.

Dunlop believes it is futile to wait for a Europe-wide program to build plants and create a supergrid capable of transmitting clean energy across the continent. Instead, he thinks companies should begin transmitting small amounts of solar power as soon as the North African plants begin operating, by linking a few cable lines under the Med.

"I call it the Lego method," he says. "Build it piece by piece." If it can be shown that power from the Sahara can be produced profitably, he says, companies and governments will soon jump in. If they do, perhaps airplane passengers will one day count the mirrors and patches of green sprouting across the Sahara instead of staring at sand.

By Vivienne Walt (content.time.com)

Vượt ra bên ngoài Châu Phi: Nguồn năng lượng mặt trời đến từ Sahara

Vivienne Walt tường thuật về cách sa mạc Sahara có thể cung cấp một giải pháp năng lượng xanh cho những vấn đề về năng lượng ở Châu Âu.

Trong nhiều năm qua, Sahara trong mắt những người Châu Âu là một vùng đất hoang chưa khai khẩn với rất ít giá trị cũng như tầm quan trọng về mặt kinh tế. Nhưng quan niệm này có lẽ được thay đổi bởi một sự cải tổ mạnh mẽ. Các chính trị gia và cả những nhà khoa học cho cả bên bờ Địa Trung Hải đang bắt đầu tập trung vào tiềm năng năng lượng của Sahara cung cấp cho Châu Âu trong những thế kỷ tới.

Nhiều người tin rằng với khoảng 8,6 triệu kilomet vuông diện tích, giá trị đích thực của sa mạc nằm ở giá trị lâu dài và được xem là một trách nhiệm lớn nhất cho một vùng đất khô hạn trống rỗng này. Theo thông tin được cập nhật về nhiệt độ của Sahara đạt mức 45 độ C và buổi trưa chiều. Hay nói cách khác đó là một kho tàng năng lượng tự nhiên khổng lồ của tự nhiên.

Một vài năm trước đây, các nhà khoa học bắt đầu tính toán nguồn năng lượng mà sa mạc Sahara đang 'nắm giữ'. Họ đã sửng sốt trước câu trả lời.

Theo lý thuyết, cứ 90,600 km vuông diện tích sa mạc Sahara- nhỏ hơn so với Bồ Đào Nha (ít hơn khoảng 1% tổng diện tích của BĐN) - có thể cung cấp một nguồn năng lượng điện bằng tất cả các nhà máy điện trên thế giới cộng lại. Với một diện tích khoảng 15,500 km vuông- bằng diện tích bang Connecticut - có thể cung cấp điện cho 500 triệu dân Châu Âu.

"Tôi thừa nhận rằng tôi đã hoài nghi điều đó cho tới khi tôi tự tính toán"- Michael Pawlyn, giám đốc công ty EA, một trong ba công ty về môi trường của Anh quốc từng nghiên cứu phát triển dự án Rừng Sahara, dự án được thử nghiệm tại Oman và các nước Tiểu Vương Quốc Ả Rập Thống Nhất. Pawlyn đã gọi tiềm năng của Sahara là một điều đáng kinh ngạc.

Tại thời điểm này, vẫn chưa có ai đề xuất việc thành lập một nhà máy điện năng lượng mặt trời với kích thước nằng một nước nhỏ. Nhưng với một công nghệ tương đối phát triển vẫn đang tồn tại, những người ủng hộ ý tưởng cho rằng có thể biến nguồn nhiệt và ánh nắng mặt trời tại Sahara thành một nguồn năng lượng điện chính - dự án này có tên là CSP.

Không giống như nhưng tấm pin mặt trời, biến ánh nắng mặt trời trực tiếp thành điện năng, CSP sử dụng gương để tập trung ánh sáng vào các ống nước hoặc các nồi hơi sau đó một lượng hơi mang nhiệt để chạy các tua-bin. Một nhà máy CSP cỡ nhỏ đã sản xuất ra điện theo cách như vậy ở sa mạc Mojave ở bang California vào những năm 1980.

Dự án Rừng Sahara đề xuất xây dựng các nhà máy CSP bên dưới mực nước biển (có nhiều vùng sâu tại Sahara) nên nước biển có thể chảy vào để ngưng tụ lại thành nước cất để vận hành các tua-bin và rửa bụi cho các tấm gương. Nước thải sẽ được sử dụng để tới cho các khu vực xung quanh các trạm và tạo ra các ốc đảo tươi tốt- bởi vậy nên dự án mới được gọi tên là "Rừng Sahara".

Nhưng để nhân rộng trên quy mô lớn tại khu vực này với một lượng năng lượng điện như tính toán có nghĩa là đang tạo ra hệ thống các mảng gương và đường ống ngổn ngang kéo dài hàng trăm dặm thì quả thực là rất tốn kém. Gerry Wolff, một kỹ sư đứng đầu tổ chức Desertec, một tập đoàn toàn cầu cho các dự án năng lượng mặt trời, ước tính sẽ mất khoảng 59 tỷ USD cho việc bắt đầu truyền tải điện năng từ Sahara vào năm 2020.

Phụ thuộc vào mặt trời

Xây dựng các nhà máy chỉ là một phần của thách thức. Một trong những trở ngại khác của công nghệ CSP là nó chỉ hoạt động tốt với điều kiện có nắng với khi hậu nóng - và những sa mạc này nằm cách rất xa những khu dân cư.

Để cung cấp cho Châu Âu với 20% nhu cầu điện hiện tại, phải dẫn những đường dây truyền dẫn dài 19,300 km với điện áp cao xuyên qua khu vực biển Địa Trung Hải, ông Ludvika, người đứng đầu về dự án nghiên cứu HVDC tại ABB điện công nghệ trong Luvida, Thụy Điển. Thật vậy, sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo năng lượng, bao gồm cả năng lượng mặt trời, gió và thủy triều, châu Âu sẽ cần phải xây dựng lưới điện hoàn toàn mới.

Đó là sự xuống cấp của dòng điện xoay chiều đang được áp dụng hiện tại với sự cung cấp bởi các nhà máy điện than, cung cấp tới 80% nhu cầu của Châu Âu, nó sẽ không đủ cho một tải trọng lớn hơn. Ban điều hành chính phủ tại trạm không gian ở Đức, xét về khía cạnh nghiên cứu năng lượng, để thay thế hệ thống cũ này có thể làm tăng chi phí xây dựng các nhà máy điện mặt trời tại sa mạc Sahara sau đó truyền tải về Châu Âu tốn khoảng 465 triệu USD trong khoảng 40 năm tới.

Chính phủ tham gia trợ cấp là một điều cần thiết - đó là một ý tưởng rất tiềm năng đang có sự thu hút lớn, trong khi đó Châu Âu đang trong giai đoạn suy thoái. "Tất nhiên là sẽ tốn rất nhiều tiền", ông Asplund nói thêm, "Việc đốt than để tạo ra nguồn năng lượng điện rẻ hơn nhiều so với khai thác nguồn năng lượng điện từ Sahara".

Trong khi đó, một số công ty đang bắt đầu. Công ty kỹ thuật Seville Abengoa đang xây dựng một nhà máy nhiệt mặt trời hybrid ở Algeria và một ở Morocco, trong khi một phần ba đang được xây dựng ở Ai Cập do liên doanh Tây Ban Nha-Nhật Bản.

Bước tiếp theo là việc xây dựng các hệ thống dây cáp tại chỗ. Mặc dù vậy nghị viện châu Âu mới đây đã thông qua một đạo luật nhằm hỗ trợ các nhà đầu tư, những người giúp châu lục này đạt được mục tiêu của mình để Châu Âu có được 20% điện năng từ năng lượng tái tạo vào năm 2020, điều này có thể mất nhiều năm để tạo ra cơ sở hạ tầng cần thiết.

Vào cuối tháng 11, Dunlop đã tổ chức một cuộc họp ở Paris với khoảng 60 kỹ sư và các nhà môi trường châu Âu và Bắc Phi để thảo luận về cách thức để thúc các quan chức thành hành động. Hầu như tất cả những người tham dự trong phòng họp của Bộ Môi trường Pháp đều cho rằng chính phủ của họ đều gặp phải sự thiếu hiểu biết nói chung về năng lượng mặt trời, và họ cũng không có cảm giác cấp bách để thúc đẩy sự phát triển dự án.

Dunlop tin rằng việc chờ đợi một chương trình rộng khắp châu Âu để xây dựng nhà máy và tạo ra một mạng lưới có khả năng truyền năng lượng sạch trên khắp lục địa là một điều vô ích. Thay vào đó, ông cho rằng các công ty nên bắt đầu phát một phần nhỏ năng lượng mặt trời ngay sau khi các nhà máy ở Bắc Phi đi vào hoạt động bằng cách liên kết một vài đường cáp dưới biển Địa Trung Hải.

"Tôi gọi đó là phương pháp Lego", anh ấy nói thêm "Hãy xây dựng nó từng phần". Nếu nó cho thấy lợi nhuận từ việc khai thác nguồn năng lượng này, các công ty khác và chính phủ các nước sẽ nhanh chóng nhảy vào. Nếu họ làm, có lẽ hành khách trên các chuyến bay sẽ nhìn các đếm các tấm gương khi bay ngang qua sa mạc Sahara thay vì cứ nhìn chằm chằm vào dải cát.

Dịch bởi: cephan

bài viết đặc sắc trong tháng 12/2016

Phương pháp học tiếng Anh giao tiếp hiệu quả trong vòng 6 tháng

Trung tâm Anh ngữ CEP- địa điểm chuyên nghiên cứu về các phương pháp học tiếng Anh giao tiếp hiệu quả nhất trong thời gian 6 tháng đối với học viên ở mức trung cấp và 1 năm dành cho…

Có thể bạn quan tâm

Tin cùng chuyên mục