Xu thế năng lượng thế giới? - Lợi, hại thủy điện

(ĐTTCO) - Trước khi biết khai thác than đá và dầu mỏ, gần như tất cả nguồn năng lượng con người sử dụng là năng lượng tái tạo. 
Nay, với mức độ ô nhiễm ngày càng lớn, người ta đang hô hào quay trở lại với các nguồn năng lượng tái tạo, hoặc các dạng năng lượng sạch. Tuy nhiên, bất kỳ dạng năng lượng nào cũng tồn tại những ưu điểm và hạn chế.
Những đợt lũ lụt kinh hoàng ở miền núi phía Bắc Việt Nam trong tháng qua, hay thảm họa vỡ đập thủy điện Xe Pian-Xe Namnoy tại Lào mới đây, đã khiến người ta không khỏi băn khoăn về việc phát triển thủy điện thế nào cho hiệu quả.
Nguồn năng lượng phổ biến
Thủy điện là nguồn điện có được từ năng lượng nước. Đa số năng lượng thủy điện có được từ thế năng của nước được tích tại các đập nước làm quay tuốc bin nước và máy phát điện. Kiểu ít được biết đến hơn là sử dụng năng lượng động lực của nước hay các nguồn nước không bị tích bằng các đập nước như năng lượng thủy triều.
 Các quốc gia trên thế giới đang hướng tới sự phát triển đi đôi với bảo vệ môi trường, duy trì nguồn tài nguyên. Để làm được điều này, các quốc gia đều phải chung tay góp sức hạn chế những tác động tiêu cực đến môi trường, trước mắt là giảm thiểu những nhà máy thủy điện xây dựng không khoa học, với mục đích tư lợi làm tổn hại chung đến lợi ích quốc gia.
Thủy điện được xếp vào dạng năng lượng tái tạo, sử dụng động lực hay năng lượng dòng chảy của các con sông, hiện chiếm 20% lượng điện của thế giới. Na Uy sản xuất toàn bộ lượng điện của mình bằng sức nước, trong khi thủy điện ở Iceland đáp ứng tới 83% nhu cầu về điện của người dân, còn Áo sản xuất 67% sản lượng điện quốc gia bằng sức nước (hơn 70% nhu cầu). Canada là nước sản xuất điện từ năng lượng nước lớn nhất thế giới và lượng điện này chiếm hơn 70% tổng sản lượng trong nước.
Lợi thế của các đập thủy điện thông thường là khả năng dự trữ nước với chi phí thấp để biến thành điện sạch có giá trị cao. Chi phí trung bình của 1 trạm thủy điện lớn hơn 10 megawatt từ 3-5 cent/kilowatt-giờ. Các nhà máy thủy điện không phải chịu cảnh tăng giá của nhiên liệu hóa thạch như dầu mỏ, khí thiên nhiên hay than đá và không phải nhập nhiên liệu. Các nhà máy thủy điện cũng có tuổi thọ lớn hơn các nhà máy nhiệt điện, một số nhà máy thủy điện đang hoạt động hiện nay đã được xây dựng 50-100 năm trước. Chi phí nhân công cũng thấp bởi các nhà máy này được tự động hóa cao và có ít người làm việc tại chỗ khi vận hành thông thường.
Do các đập thủy điện không sử dụng nhiên liệu nên việc tạo ra điện không tạo ra carbon dioxide. Mặc dù carbon dioxide ban đầu được sản xuất trong quá trình xây dựng dự án và một số khí mê-tan được thải ra hàng năm bởi các hồ chứa, thủy điện có lượng phát thải khí nhà kính thấp nhất trong các ngành sản xuất điện.
Một phép đo liên quan đến khí nhà kính và so sánh bên ngoài khác giữa các nguồn năng lượng đã được tiến hành trong dự án ExternE của Viện Paul Scherrer và Đại học Stuttgart do Ủy ban châu Âu tài trợ. Theo đó, thủy điện ở châu Âu tạo ra lượng khí nhà kính ít nhất so với bất kỳ nguồn năng lượng nào. Đứng ở vị trí thứ 2 là gió, thứ 3 là năng lượng hạt nhân và thứ 4 là quang điện mặt trời. 
Những hồ chứa được xây dựng cùng với các nhà máy thủy điện thường là những địa điểm thư giãn tuyệt vời cho các môn thể thao nước và trở thành điểm thu hút khách du lịch. Các đập đa chức năng được xây dựng để tưới tiêu, kiểm soát lũ, hay giải trí, có thể xây thêm một nhà máy thủy điện với giá thành thấp, tạo nguồn thu hữu ích trong việc điều hành đập. 
Xu thế năng lượng thế giới? - Lợi, hại thủy điện ảnh 1 Thủy điện Xe Pian-Xe Namnoy tại Lào. 

Cái giá “thuần hóa” Thủy Tinh
Trên thực tế, việc sử dụng nước tích trữ thỉnh thoảng khá phức tạp do yêu cầu tưới tiêu có thể xảy ra không trùng với thời điểm yêu cầu điện lên mức cao nhất. Những thời điểm hạn hán có thể gây ra các vấn đề rắc rối, bởi mức bổ sung nước không thể tăng kịp với mức yêu cầu sử dụng. Nếu yêu cầu về mức nước bổ sung tối thiểu không đủ, có thể gây ra giảm hiệu suất và việc lắp đặt một turbine nhỏ cho dòng chảy đó là không kinh tế.
Những nhà môi trường đã bày tỏ lo ngại các dự án nhà máy thủy điện lớn có thể phá vỡ sự cân bằng của hệ sinh thái xung quanh. Trên thực tế, các nghiên cứu đã cho thấy các đập nước dọc theo bờ biển Đại Tây Dương và Thái Bình Dương của Bắc Mỹ đã làm giảm lượng cá hồi, vì chúng ngăn cản đường bơi ngược dòng của cá hồi để đẻ trứng, thậm chí ngay khi đa số các đập đó đã lắp đặt thang lên cho cá.
Cá hồi non cũng bị ngăn cản khi chúng bơi ra biển bởi do chúng phải chui qua các turbine. Điều này dẫn tới việc một số vùng phải chuyển cá hồi con xuôi dòng ở một số khoảng thời gian trong năm. Các thiết kế turbine và các nhà máy thủy điện có lợi cho sự cân bằng sinh thái vẫn còn đang được nghiên cứu.
Sự phát điện của nhà máy điện cũng có thể ảnh hưởng đến môi trường của dòng sông bên dưới. Thứ nhất, nước sau khi ra khỏi turbine thường chứa rất ít cặn lơ lửng, có thể gây ra tình trạng xối sạch lòng sông và làm sạt lở bờ sông.
Thứ hai, vì các turbine thường mở không liên tục, có thể quan sát thấy sự thay đổi nhanh chóng và bất thường của dòng chảy. Tại Grand Canyon, sự biến đổi dòng chảy theo chu kỳ của nó bị cho là nguyên nhân gây nên tình trạng xói mòn cồn cát ngầm. Lượng oxy hòa tan trong nước có thể thay đổi so với trước đó. Cuối cùng, nước chảy ra từ turbine lạnh hơn nước trước khi chảy vào đập, điều này có thể làm thay đổi số lượng cân bằng của hệ động vật, gồm cả việc gây hại tới một số loài. 
Các hồ chứa của các nhà máy thủy điện ở các vùng nhiệt đới có thể sản sinh ra một lượng lớn khí methane và carbon dioxide. Điều này bởi các xác thực vật mới bị lũ quét và các vùng tái bị lũ bị tràn ngập nước, mục nát trong một môi trường kỵ khí và tạo thành methane, một khí gây hiệu ứng nhà kính mạnh. Methane bay vào khí quyển qua khí nước được xả từ đập để làm quay turbine.
Theo bản báo cáo của Ủy ban Đập nước Thế giới (WCD), ở nơi nào đập nước lớn so với công suất phát điện (ít hơn 100 watt trên mỗi km2 diện tích bề mặt) và không có việc phá rừng trong vùng được tiến hành trước khi thi công đập nước, khí gas gây hiệu ứng nhà kính phát ra từ đập có thể cao hơn những nhà máy nhiệt điện thông thường. Ở các hồ chứa phương bắc Canada và BắcÂu, sự phát sinh khí nhà kính chỉ 2-8% so với bất kỳ nhà máy nhiệt điện nào.
Một cái hại nữa của các đập thủy điện là việc tái định cư dân chúng sống trong vùng hồ chứa. Trong nhiều trường hợp không khoản bồi thường nào có thể bù đắp được sự gắn bó của họ về tổ tiên và văn hóa gắn liền với địa điểm đó vì chúng có giá trị tinh thần đối với họ. Hơn nữa, về mặt lịch sử và văn hóa các địa điểm quan trọng có thể bị biến mất, như dự án đập Tam Hiệp ở Trung Quốc, đập Clyde ở New Zealand và đập Ilisu ở Đông Nam Thổ Nhĩ Kỳ.
Một số dự án thủy điện cũng sử dụng các kênh, thường để đổi hướng dòng sông tới độ dốc nhỏ hơn nhằm tăng áp suất có được. Trong một số trường hợp, toàn bộ dòng sông có thể bị đổi hướng để trơ lại lòng sông cạn. Những thí dụ như vậy có thể thấy tại Sông Tekapo và Sông Pukaki.
Tại Việt Nam đã có một số thủy điện đổi dòng, như thủy điện An Khê - Kanak đổi dòng sông Ba gây thảm họa khô hạn cho vùng hạ lưu và đang là đề tài tranh cãi. Do các cơ sở thủy điện đập thông thường giữ lại khối lượng nước lớn, việc vỡ đập do xây dựng kém, thiên tai hoặc phá hoại có thể là thảm họa cho các khu dân cư, mùa màng và cơ sở hạ tầng.
Trong cơn bão Nina năm 1975, đập Banqiao ở miền Nam Trung Quốc đã bị vỡ, gây ra cái chết của 26.000 người và 145.000 người khác do dịch bệnh. Hàng triệu người bị mất nhà cửa. Việc xây đập tại vị trí địa lý không hợp lý có thể gây ra những thảm họa tàn khốc, như vụ đập Vajont tại Italia vỡ, gây ra cái chết của 2.001 người năm 1963. 

(Còn tiếp)

Các tin, bài viết khác

Đọc nhiều nhất

Đi tìm nguồn năng lượng tối ưu - Kỳ 2: Nhiệt điện, điện gió và mặt trời

Đi tìm nguồn năng lượng tối ưu - Kỳ 2: Nhiệt điện, điện gió và mặt trời

(ĐTTCO) - Nhiệt năng đã được sử dụng như một dạng năng lượng tự nhiên trong hàng ngàn năm để nấu ăn và sưởi ấm. Các nhà máy nhiệt điện được xem là một nguồn năng lượng giá rẻ, tuy nhiên đi kèm là cái giá về môi trường. Vì thế, xu hướng năng lượng gió và mặt trời đang được nhiều nước thực hiện.

Bình luận

Thế giới muôn màu

Sự kiện trong tuần qua ảnh (2 đến 9-12)

(ĐTTCO) - Tang lễ cựu Tổng thống Mỹ George H.W Bush, biểu tình tại Paris (Pháp), không khí Giáng sinh khắp nơi trên thế giới... là những sự kiện nổi bật trong tuần được tổng hợp bằng những bức ảnh ấn tượng.