DÂY LƯNG & VÍ DA CHẤT LƯỢNG CAO THƯƠNG HIỆU H2


Phân tích đặc điểm tai biến trượt lở ở khu vực núi Dung

Núi Dung thuộc địa phận xã Nhơn Tân, (huyện An Nhơn, Bình Định) là nơi diễn ra rất mạnh mẽ các hoạt động khai thác đá xây dựng, cũng như khai đào mái dốc làm đường giao thông và nhà ở. Các hoạt động này đã và đang tạo ra rất nhiều ẩn họa về trượt lở. Đây là khu vực điển hình về nguy cơ mất ổn định mái dốc liên quan đến các hoạt động làm ăn, sinh sống của người dân. Trong phạm vi bài báo, hiện trạng, nguyên nhân và rủi ro liên quan đến trượt lở ở khu vực Núi Dung sẽ được phân tích, tạo cơ sở đề xuất các giải pháp phòng chống thích hợp.

1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên
Khu Hòn Dung thuộc địa hình núi thấp, đồi xen các thung lũng giữa núi. Địa hình tự nhiên khả năng trượt lở rất thấp, tuy nhiên do khai thác đá cho nên tạo ra các taluy dốc, dẫn tới trượt lở. Phần lớn thành phần đá trong khu vực là đá phun trào ryolit hệ tầng Mang Yang (T2my). Hệ tầng bao gồm các đá núi lửa thành phần felsic xen các trầm tích lục nguyên tướng biển và các trầm tích nguồn núi lửa, gồm 3 tập: Tập 1: Felsit porphyr, porphyr thạch anh xen ít lớp kẹp sét kết, sét silic và cuội kết, sỏi kết thạch anh. Dày 25m. Tập 2: Sét kết, cát kết, bột kết xen đôi lớp kẹp sét vôi chứa vật chất than. Dày 25m. Tập 3: Cát kết, sỏi kết đa khoáng, phân lớp dày và không đều. Dày 15m.
Các đá của hệ tầng lộ ra thành dải theo phương tây nam - đông bắc từ núi Sơn Triều đến thôn Phú Mỹ 1, với diện tích khoảng 10 km2 (hình 1). Các đá của tập 1 phân bố ở khu vực từ núi Thuông Luông đến thôn Phú Mỹ 2, tập 2 phân bố ở khu vực từ phía nam thôn Tân Hòa đến núi Hòn Dung, tập 3 phân bố ở họng núi lửa cổ phía bắc núi Sơn Triều.
Trong diện tích nghiên cứu, hai hệ thống đứt gãy chính đã được xác định:
- Hệ thống đứt gãy thuận phương tây bắc - đông nam phân bố ở góc tây nam, cắt qua các đá của hệ tầng Măng Yang, kéo dài từ phía tây cầu Bà Nghè đến phía đông núi Sơn Triều. Mặt trượt và đới dập vỡ, cà nát của các đá phun trào, tuf và aglomerat ở phía nam mỏ đá của công ty cổ phần Phú Tài. Đứt gãy có mặt trượt cắm về phía tây nam với góc dốc 70 - 750. Đới dập vỡ có chiều rộng 100 - 200m.
- Hệ thống đứt gãy thuận phương á vĩ tuyến cắt qua vùng nghiên cứu một đoạn ngắn ở góc tây nam, cắt qua các đá của hệ tầng Măng Yang, kéo dài từ phía nam mỏ đá của công ty cổ phần Phú Tài qua mỏ đá của công ty VRG Bình Định đến phía bắc thôn Quy Hội. Mặt trượt và đới dập vỡ, cà nát của các đá phun trào, tuf và aglomerat ở mỏ đá của công ty VRG Bình Định. Đứt gãy có mặt trượt cắm về phía nam tây nam với góc dốc 75 - 800. Đới dập vỡ có chiều rộng 100 - 150m.


Mặt cắt vỏ phong hóa khu vực Núi Dung, qua khảo sát thực địa và đo sâu điện, bao gồm các lớp sau:
Lớp thổ nhưỡng: Dày 0,1 - 0,3m, màu xám, xám nâu.
Lớp đất sườn-tàn tích: Thành phần chủ yếu là sét pha, sét, ít hơn là cát pha, trạng thái cứng. Đất có độ rỗng thấp, tính nén lún trung bình, sức chịu tải tương đối cao. Bề dày thay đổi từ 0 đến 1,5m.
Đá gốc phong hóa mạnh: Bao gồm các sản phẩm sét bột màu xám vàng, xám trắng và có lẫn ít mảnh vụn của đá gốc. Thành phần khoáng vật chủ yểu là các loại sét (hydromica và kaolinit, limonit). Trên các tuyến đo sâu điện, bề dày lớp sườn-tàn tích và đá gốc phong hóa mạnh thay đổi từ 2 - 10m, điện trở suất thay đổi từ 400 - 3.000 Wm. Đây là tầng có khả năng trượt lở cao, khi có mưa to ngấm nước.
Đá gốc bán phong hóa nứt nẻ mạnh có bề dày thay đổi từ 6,5m đến hơn 40m, điện trở suất biến đổi từ 10 đến 3.000 Wm.
Đá gốc tươi cứng rắn chắc có điện trở suất cao từ 700 - 10.000 Wm nằm ở độ sâu từ 13,1 m đến hơn 50m. Độ bền cao hơn hẳn so với đá phong hóa mạnh (Xem bảng 1).
2. Hiện trạng trượt lở
Khu vực nghiên cứu có 20 khối trượt, phần lớn tập trung ở các mỏ khai thác đá làm vật liệu xây dựng (bảng 2). Các đặc điểm chính có thể được ghi nhận ở các khối trượt như sau:
- Địa hình phân cắt mạnh, độ dốc địa hình lớn, thường cao hơn 300.
- Đá gốc phát triển nhiều hệ thống khe nứt, thuận lợi cho trượt lở.
- Đá đổ có dạng trượt phẳng, trượt dạng nêm, còn trượt đất chủ yếu dưới dạng trượt phẳng nông.
- Thảm thực vật thưa thớt, nhiều bề mặt mái dốc không có cây che phủ.
- Trượt xảy ra chủ yếu trong tầng đá gốc bán phong hóa. Chỗ xung yếu hiện tượng đá đổ và trượt đất có thể xảy ra đồng thời. Các tảng đá gốc bán phong hóa khi xảy ra trượt lở thường có khoảng lăn xa lớn, lấp cả vào nhà dân.
- Đất có độ chặt cao, nhưng dễ bị tan rã và độ bền suy giảm mạnh khi bị bão hòa nước.
3. Phân tích các khối trượt tiềm năng
Trong khu vực nghiên cứu, thành phần thạch học của đá gốc đa phần là đá riolit tươi hoặc bị phong hóa yếu. Do vậy lấy góc ma sát trong chung cho đá riolit
21 - 240, lực dính kết 0,2-0,5 kg/cm2 (Hoek, 2002) [3]. Các kết quả phân tích xác định hệ số an toàn ở trên cho phép xác định mối liên hệ giữa nguy cơ trượt lở với hướng dốc của taluy đường giao thông hoặc moong mỏ khai thác vật liệu xây dựng. Trình tự phân tích ổn định bao gồm: 1. Xác định và mô tả các hệ khe nứt, hướng mái dốc ngoài hiện trường, 2. Lấy mẫu xác định một số tính chất cơ lý của đá, 3. Xác định tiềm năng trượt lở theo các hệ khe nứt và hướng của mái dốc, 4. Xác định hệ số an toàn trong trường hợp khô gió và khi bão hòa.
Kết quả phân tích cân bằng giới hạn cho cả 2 dạng trượt phẳng và trượt nêm cho thấy mái dốc chỉ an toàn trong điều kiện khô ráo với hệ số an toàn khá cao (1,76 - 2,25), tuy nhiên hệ số an toàn chỉ đạt 1,05 khi nước bão hòa trong các bề mặt khe nứt.
Các tính toán tương tự đã được tiến hành cho các khối trượt với kết quả được trình bày ở bảng 3. (Xem bảng 3).
Qua kết quả phân tích trượt lở bảng trên cho thấy nguy cơ trượt lở phụ thuộc vào hướng moong khai thác rất nhiều. Nếu hướng moong khai thác nằm ngược hướng với hệ thống khe nứt hoặc ngược với hướng trượt thì khả năng trượt lở tự nhiên hoàn toàn mất tuy nhiên cần lưu ý là trượt lở do nhân tạo lại vẫn có thể tồn tại. Hướng moong ngược với hướng trượt của nêm nếu làm mất chân thì hiện tượng đá rơi sẽ xảy ra. Trên các ảnh của khối trượt, hiện tượng đá rơi rất rõ. Việc đánh giá mức độ nguy hiểm các khối đá rất phức tạp và luôn tính đến hướng của moong hiện tại và phương pháp khai thác cho nên phương pháp đánh giá được thực hiện theo các dữ liệu hiện tại. Bảng dữ liệu trên có ý nghĩa rất lớn để trong quá trình khai thác cần tránh mở moong theo các hướng khe nứt (gây trượt phẳng) và hướng trượt của nêm (gây trượt nêm).




4. Khoảng lăn xa của các tảng lăn
Với phương thức khai đào mái dốc mở rộng quỹ đất xây dựng đường giao thông và nhà ở như hiện nay. Càng ngày càng lấn sâu vào các khu vực đồi, núi, mái dốc có độ dốc ngày càng lớn. Phạm vi hành lang an toàn như vậy cũng ngày càng phải tăng lên. Thậm chí cách làm này có thể làm phát sinh những khối trượt có quy mô rất lớn, đe dọa toàn bộ diện tích đất khai đào được. Trường hợp cá biệt, trong tầng đất phong hóa có chứa các tảng lăn đá gốc bền vững, không bị phong hóa, đặc biệt là trong vỏ phong hóa trên các đá granit và rất nhiều đá gốc của hệ tầng Mang Yang. Khi xảy ra trượt lở, các tảng lăn này sẽ có khả năng lăn đi rất xa và có sức tàn phá lớn.
Khoảng lăn xa của tảng lăn được tính theo công thức thực nghiệm của E. K. Gretsiev:


XT - khoảng lăn xa, a - góc dốc, H - chiều cao mái dốc
Động năng của các tảng lăn được tính theo công thức: P mv2/2 (P - động năng, m - trọng lượng tảng lăn, v - vận tốc tảng lăn, g - gia tốc trọng trường).


K - hệ số ma sát giữa tảng lăn và mái dốc (K được xác định thực nghiệm = 2.75 đối với mái dốc có lớp cỏ bao phủ, K = 4.25 đối với mái dốc lộ đá gốc. Để tăng độ an toàn, trong trường hợp tính này lấy K = 2).
Kết quả tính toán ở bảng 4 cho thấy, khi mái dốc có chiều cao lớn tới hơn 50m, khoảng lăn xa của các tảng đá có thể tới hơn 12m. Khoảng cách an toàn này còn lớn hơn nhiều ở bờ vách các moong mỏ, nơi chiều cao có thể tới 80 - 100m hoặc hơn nữa. Với chiều cao phổ biến ở các mái dốc có phân bố dân cư trong khu vực từ 10m đến gần 30m, khoảng cách an toàn tối thiểu từ 3-8m. Do vậy, các hộ dân không nên làm nhà quá gần mái dốc mà nên có khoảng cách an toàn và có sử dụng tường chắn chống đá lăn một cách thích hợp. (Xem bảng 4).
5. Các giải pháp phòng chống
Biện pháp giảm tải: San gạt bớt một phần các khối trượt, giảm góc dốc sườn, chia sườn dốc quá cao thành nhiều bậc. Từ các kết quả nghiên cứu đã trình bày ở trên thì đối với các bờ dốc cao hơn 6m nên chia ra thành nhiều bậc. Khi giảm góc dốc, không nhất thiết phải san gạt toàn bộ bờ dốc mà chỉ cần tập trung làm giảm góc dốc của phần taluy ở độ cao nhỏ hơn 2-4m, nơi cấu tạo bởi các thành tạo đất sườn-tàn tích, như vậy sẽ hạn chế được khả năng phát sinh các khối trượt lớn và giảm khối lượng đào bốc.


Sử dụng hợp lý khoảng cách an toàn: Hiện nay giải pháp phổ biến nhằm chống trượt lở là xây dựng kè chân mái dốc. Tuy nhiên, việc kè chân các mái dốc trong điều kiện thực tế của khu vực nghiên cứu nhìn chung ít phát huy tác dụng do trượt lở chủ yếu phát sinh trong tầng đất phong hóa ở trên đỉnh mái dốc. Cụ thể, khi tiến hành phòng chống trượt lở, nên tiến hành các giải pháp được đề xuất ở hình 4. Theo đó,


1- Nhà không được xây dựng quá gần mái dốc; 2- Phần đất phong hóa là sét đỏ nâu cần được san gạt xuống với góc dốc khoảng 300; 3- Trường hợp nhà gần mái dốc hơn, nên xây tường chắn phần đất đá vỡ vụn mạnh có thể sạt xuống, không nên xây kè áp mái ở chân sườn dốc; 4- Có thể trồng cỏ ở phần đất phong hóa đã san gạt xuống góc dốc khoảng 300. Bởi khối trượt đa phần chỉ phát sinh ở phần đất phong hóa và đá vỡ vụn mạnh. Tùy từng trường hợp cụ thể mà chọn một hay nhiều giải pháp theo trình tự ưu tiên kể trên.
Hạn chế tác hại của nước mưa, nước mặt: Với điều kiện thực tế của các khối trượt ở khu vực Núi Dung, việc hạn chế tác hại của nước mưa, nước mặt là rất cần thiết kết hợp với việc thu gom bùn đất đá thải ở các khu vực khai thác vật liệu xây dựng. Công tác này nên tập trung vào việc điều tiết các dòng mặt. Trong quá trình mở moong mỏ nên kết hợp san bằng địa hình bề mặt khối trượt, cắt xén các khối nhô, ụ, gò... qua đó tăng khả năng thoát đi nhanh của nước mặt, giảm sự tẩm ướt đất đá. Xây dựng hệ thống thu nước dọc theo các tuyến đường, các đỉnh và chân mái dốc.


Đối với các mỏ khai thác đá xây dựng, trượt lở đất đá có thể giảm thiểu bằng cách: chọn thứ tự khai thác, thiết kế sườn dốc hợp lý, không đào bới, cắt xén sâu vào chân sườn dốc; xây dựng hệ thống thoát nước ở các sườn dốc; san gạt bớt các khối trượt; nổ mìn tạo biên trước chống sập tầng cục bộ của bờ mỏ là đá cứng, nửa cứng; sử dụng các biện pháp gia cố như làm tường chắn, đê ngăn, và bao phủ bề mặt bằng lưới.


Tóm lại:
1. Hoạt động khai thác đá xây dựng và khai đào mái dốc làm đường, nhà ở là yếu tố gây mất cân bằng, dẫn đến trượt lở ở khu vực Núi Dung.
2. Hiện tượng chủ yếu là trượt lở đá dạng phẳng và dạng nêm ở các khu mỏ và taluy đường. Trượt lở đất có quy mô nhỏ và ít phổ biến hơn, xảy ra trong cả lớp sườn - tàn tích và đá phong hóa mạnh. Khi xảy ra trượt đất các tảng lăn đá gốc còn sót lại có khoảng lăn xa đáng kể, đe dọa khu vực đất thấp.
3. Các giải pháp phòng chống trượt lở cần kết hợp giảm tải, hạn chế tác dụng của nước mưa, nước mặt trên mái dốc, thiết kế trình tự khai thác đá hợp lý và sử dụng khoảng cách an toàn đối với trượt lở.
Nguồn: http://www.dostbinhdinh.org.vn

Biển lấn người

“Biến đổi khí hậu” không còn là cụm từ trong các báo cáo của nhà khoa học mà đã hiện diện trong cuộc sống đời thường của người dân. Nó có thể phá hủy ngôi nhà, làm sụp đổ làng xóm, thay đổi cả tập quán và cuộc sống yên lành của họ…
PV Tuổi Trẻ tường trình những vụ “tị nạn môi trường” đang diễn ra tại nhiều nơi như những lời cảnh báo…
Tị nạn môi trường, biến đổi khí hậu
“Chỗ này hồi xưa là bãi bồi nhưng mấy năm nay bỗng dưng lở. Trước đây mình lấn biển, nay biển lấn mình. Thiệt hổng hiểu nổi”. Người dân xóm Vàm Hòn, ấp Kinh Hòn, xã Khánh Bình Tây (huyện Trần Văn Thời, tỉnh Cà Mau) ai cũng nói vậy về chuyện lạ này. Nó khiến cuộc sống của họ bị đảo lộn.
Xưa bồi nay lở
Đất mé bờ cứ vậy mà bị sóng đánh lở dần từng mảng, lần lượt trôi xuống biển. Trên bờ cạnh đó là hàng cây mắm chạy dài xa tít tắp đang bị sóng biển đánh lở dần từng ngày. Những gốc mắm bật tung lên trơ ra gốc nham nhở. Nơi không có mắm thì đất bị lở khoét sâu vào trong, tạo thành những lõm hình chữ C khổng lồ. Xóm Vàm Hòn nằm trên lõm đất hình chữ C đó.
Căn nhà lá ở đầu xóm nằm thoi loi ngay mép biển bị lở là nhà của ông Hà Phước Huê, 54 tuổi, chuyên làm mướn. Ông cùng vợ đã ở đây hơn 30 năm, sinh được năm người con, đều lớn lên bên vùng biển này.
“Hồi xưa nơi đây là bãi bồi, đất liền chạy ra tuốt ngoài kia, rừng phòng hộ dày hơn cây số lận, mắm mọc dày bịt. Tụi tui hay xuống bãi bắt thòi lòi, bắt cua, mò nghêu đem bán – ông Huê nhớ lại rồi chỉ tay ra biển, nơi chỉ có sóng và gió – Nhà tui hồi năm 2001 ở ngoài kia, bây giờ biển lấn vô hết rồi. Cứ hai ba năm phải dời nhà một lần. Tới nay dời bốn lần rồi đó. Dời riết cái nhà cây lợp tôn “tóp” lại còn nhà lá…”.
Vậy mà bây giờ căn nhà lá của ông vẫn chưa yên ổn. Nó tiếp tục bị biển lấn sâu, “ăn” lở tới tận vách nhà.
Tôi hỏi “liệu ông có chỗ nào dời đi chưa?”, ông thở dài thườn thượt: “Biết chỗ nào bây giờ. Chỉ còn nước lên bờ đê quốc phòng thôi”. Chỗ bờ đê mà ông nói là con lộ giao thông khá chắc chắn ở sâu trong đất liền, cách đó chừng vài trăm mét.
Ở sát mép đê, căn nhà của ông Phạm Văn Hiển không còn đất liền nữa mà phải làm nhà sàn. Bởi vì ông không còn chỗ nào để “chạy”.
“Tui dời từ năm 1997 tới nay là năm lần rồi – ông chỉ ra hướng biển – hồi đó ở đây có hàng cột điện kéo từ bờ ra. Tui nhớ có tất cả năm cột, mỗi cột cách nhau 50m. Bây giờ chẳng còn cột nào vì biển lở vô ngã sập hết. Nhà tui cũng bị biển “đuổi”, chạy theo mấy cột điện tới giờ. Hết đất dưới chân, giờ phải đóng cọc ở trên sàn”.
Ông Nguyễn Hoàng Lanh, tới đây lập nghiệp đã 25 năm, đã năm lần dời nhà từ năm 1997 tới nay. Ông nói 540 hộ xóm này thì có hơn nửa phải dời nhà ít nhất ba lần.
“Mà sao kỳ quá. Những năm 1980-1990 biển ở đây bồi. Từ 1992 trở đi bỗng nhiên lở – ông chỉ vào cây cầu bắc qua khu du lịch Hòn Đá Bạc – Chỗ này ngày xưa là đất liền. Công ty du lịch rải đá làm đường đi qua. Nay bị lở hết phải làm cầu. Tính ra đoạn này bị mất 700-800m”.
Ở xóm Vàm Hòn, ấp Kinh Hòn, người dân phải chạy dạt vào trong mỗi khi biển lấn gây sạt lở – Ảnh: D.T.H.
 Cây xài, củi chụm
Với bờ biển dài hơn 3.200km, VN được coi là một trong năm quốc gia bị đe dọa nghiêm trọng nhất bởi hiện tượng mực nước biển dâng.
Theo các kịch bản được Bộ Tài nguyên và môi trường công bố tháng 8-2009, nếu mực nước biển dâng cao thêm 65cm thì hơn 6% diện tích TP.HCM bị ngập lụt. Nếu mực nước biển dâng cao thêm 1m, khoảng 500km2 của thành phố sẽ bị nhấn chìm dưới nước biển. Tình hình còn tồi tệ hơn đối với đồng bằng sông Cửu Long, nơi sinh sống của khoảng 17 triệu người. Vùng châu thổ này có tổng diện tích gần 40.000km2, cung ứng hơn 50% sản lượng lúa và hoa quả cho toàn quốc.
Trong giả thiết nhiệt độ trung bình tăng thêm hơn 3°C vào năm 2100, mực nước biển ở VN sẽ tăng thêm hơn 1m. Vựa lúa lớn nhất của VN sẽ mất 38% diện tích.
 Chúng tôi men theo con đê làm bằng rọ đá ra sát mép biển Tây. Thạc sĩ Quách Văn Ấn, phó trưởng phòng quản lý khoa học và công nghệ (Sở Khoa học – công nghệ tỉnh Cà Mau), cho biết thường thì dải rừng phòng hộ có các loại cây mắm, bần, đước mọc thành từng lớp đan xen nhau bảo vệ bờ biển. Nhưng do nhu cầu cây xài củi chụm của người dân, cây rừng bị khai thác lần hồi.
Rừng bây giờ mỏng te nên càng bị sóng biển lấn mạnh.
Ông Nguyễn Hồng Ánh nhớ lại: “Hồi tui mới về cây mắm còn dày bịt. Rồi dân về quá đông, mỗi người chặt một hai cây làm nhà, đóng vuông tôm, kể cả chụm củi, riết rồi cây hết, bờ trống thì lở thôi. Ngay cái vàm này bây giờ cũng lở rộng ra cả trăm mét. Do xáng múc một phần, do cây bị đốn cũng một phần rồi lở dài ra mép biển.
Không chỉ cây xài củi chụm, người ta còn đốn cây lấy đất nuôi tôm. Đi dọc mép biển chừng vài cây số, chúng tôi đếm được có trên 20 vuông tôm được đào vét lẩn khuất giữa tán rừng phòng hộ. Các vuông này nối liền nhau thành con rạch dài theo bờ biển, xen kẽ giữa dải rừng phòng hộ bên ngoài.
Giữa mỗi vuông có một đường nước nhỏ để dẫn nước biển vào nuôi tôm. Dĩ nhiên là để làm những đường nước này, người ta phải phá bỏ cây rừng ven biển.
Thạc sĩ Ấn nói rằng trong tương lai không xa, khi dải rừng bên ngoài bị lở vô tới vuông tôm, khi đó không còn rừng bảo vệ, không biết điều gì sẽ xảy ra nếu nước biển dâng, sóng to, gió bão…
Ông Lý Văn Nhạn, phó ban chuyên trách Ban quản lý khu sinh quyển Mũi Cà Mau, cho biết những năm gần đây vùng biển mũi Cà Mau thay đổi dòng chảy, diễn thế tự nhiên mất đi nên xảy ra hiện tượng khác thường. Trước đây biển Đông lở, biển Tây bồi, nhưng từ năm 2002 tới giờ biển Tây chẳng những không bồi mà đã có nơi lở. Cộng thêm người dân “khuấy động” quanh năm, cứ đua nhau bắt cá, đi xuyệt, te, cào… làm bờ biển thêm bị tác động.
Cũng phải thừa nhận Cà Mau là cái túi chứa dân nhập cư, có tới 20% là di dân tự do từ nơi khác đến nên rừng và biển bị tác động dồn dập tới mức đáng báo động.
Ông Nguyễn Long Hoai, chi cục trưởng Chi cục Thủy lợi tỉnh Cà Mau, bảo rằng trong hai năm trở lại đây, biến đổi khí hậu diễn ra rất rõ, dòng hải lưu khu vực mũi Cà Mau thay đổi làm vùng biển Tây có những ảnh hưởng nhất định. Vùng này trước đây là bãi bồi nay bỗng dưng bị lở.
Rừng phòng hộ từ các huyện U Minh tới Trần Văn Thời bị đánh bứt, có nơi dạt vào trong 200-500m. Trong khi đó, khu vực cửa biển Khánh Hội trước đây lở kinh khủng, tỉnh lo đầu tư xây kè bảo vệ. Kè xây xong thì biển… bồi trở lại. Mũi lở chuyển qua Rạch Dinh.
Nguồn: Tuoitre Online

9 nguồn năng lượng sạch dùng cho tương lai

Những năm gần đây, dư luận nói đến nhiều về nguồn năng lượng mới, gọi là năng lượng lựa chọn, năng lượng thay thế hay năng lượng xanh. Ưu điểm của nguồn năng lượng này là sạch, có sẵn trong thiên nhiên, không gây ô nhiễm, không bị cạn kiệt và là giải pháp tốt nhất nhằm tiết kiệm năng lượng hóa thạch cho tương lai.
1. Pin nhiên liệu.
Đây là kỹ thuật có thể cung cấp năng lượng cho con người mà không hề phát ra khi thải CO2 (các bon điôxít) hoặc những chất thải độc hại khác. Một pin nhiên liệu tiêu biểu có thể sản sinh ra điện năng trực tiếp bởi phản ứng giữa hydro và ôxy. Hydro có thể lấy từ nhiều nguồn như khí thiên nhiên, khí mêtan lấy từ chất thải sinh vật và do không bị đốt cháy nên chúng không có khí thải độc hại. Đi đầu trong lĩnh vực này là Nhật Bản. Quốc gia này sản xuất được nhiều nguồn pin nhiên liệu khác nhau, dùng cho xe phương tiện giao thông, cho ôtô hoặc cả cho cả các thiết bị dân dụng như điện thoại di động.
2. Năng lượng mặt trời
Nhật Bản, Mỹ và một số quốc gia Tây Âu là những nơi đi đầu trong việc sử dụng nguồn năng lượng mặt trời rất sớm (từ những năm 50 ở thế kỷ trước). Tính đến năm 2002, Nhật Bản đã sản xuất được khoảng 520.000 kW điện bằng pin mặt trời, với giá trung bình 800.000 Yên/kW, thấp hơn 10 lần so với cách đây trên một thập kỷ. Nếu một gia đình người Nhật 4 người tiêu thụ từ 3 đến 4 kW điện/mỗi giờ, thì họ cần phải có diện tích từ 30-40 m2 mái nhà để lắp pin. Nhật Bản phấn đấu đến năm 2010 sẽ sản xuất được hơn 8,2 triệu kW điện tử năng lượng mặt trời.
3. Năng lượng từ đại dương.
Đây là nguồn năng lượng vô cùng phong phú, nhất là quốc gia có diện tích biển lớn. Sóng và thủy triều được sử dụng để quay các turbin phát điện. Nguồn điện sản xuất ra có thể dùng trực tiếp cho các thiết bị đang vận hành trên biển như hải đăng, phao, cầu cảng, hệ thống hoa tiêu dẫn đường v.v…
4. Năng lượng gió
Năng lượng gió được coi là nguồn năng lượng xanh vô cùng dồi dào, phong phú và có ở mọi nơi. Người ta có thể sử dụng sức gió để quay các turbin phát điện. Ví dụ như ở Hà Lan hay ở Anh, Mỹ. Riêng tại Nhật mới đây người ta còn sản xuất thành công một turbin gió siêu nhỏ, sản phẩm của hãng North Powen. Turbin này có tên là NP 103, sử dụng một bình phát điện dùng cho đèn xe đạp thắp sáng hoặc giải trí có chiều dài cánh quạt là 20 cm, công suất điện là 3 W, đủ để thắp sáng một bóng đèn nhỏ.
5. Dầu thực vật phế thải dùng để chạy xe
Dầu thực vật khi thải bỏ, nếu không được tận dụng sẽ gây lãng phí lớn và gây ô nhiễm môi trường. Để khắc phục tình trạng này, tại Nhật có một công ty tên là Someya Shoten Group ở quận Sumida Tokyo đã tái chế các loại dầu này dùng làm xà phòng, phân bón và dầu VDF (nhiên liệu diezel thực vật). VDF không có các chất thải ôxít lưu huỳnh, còn lượng khỏi đen thải ra chỉ bằng 1/3 so với các loại dầu truyền thống.
6. Năng lượng từ tuyết
Hiệp hội nghiên cứu năng lượng thiên nhiên ở Bihai của Nhật đã thành công trong việc ứng dụng tuyết để làm lạnh các kho hàng và điều hòa không khí ở những tòa nhà khi thời tiết nóng bức. Theo dự án này, tuyết được chứa trong các nhà kho để giữ nhiệt độ kho từ 0oC đến 4oC. Đây là mức nhiệt độ lý tưởng dùng để bảo quản nông sản vì vậy mà giảm được chi phí sản xuất và giảm giá thành sản phẩm.
7. Năng lượng từ sự lên men sinh học
Nguồn năng lượng này được tạo bởi sự lên men sinh học các đồ phế thải sinh hoạt. Theo đó, người ta sẽ phân loại và đưa chúng vào những bể chứa để cho lên men nhằm tạo ra khí metan. Khí đốt này sẽ làm cho động cơ hoạt động từ đó sản sinh ra điện năng. Sau khi quá trình phân hủy hoàn tất, phần còn lại được sử dụng để làm phân bón.
8. Nguồn năng lượng địa nhiệt.
Đây là nguồn năng lượng nằm sâu dưới lòng những hòn đảo, núi lửa. Nguồn năng lượng này có thể thu được bằng cách hút nước nóng từ hàng nghìn mét sâu dưới lòng đất để chạy turbin điện. Tại Nhật Bản hiện nay có tới 17 nhà máy kiểu này, lớn nhất có nhà máy địa nhiệt Hatchobaru ở Oita Kyushu, công suất 110.000 kW đủ điện năng cho 3.700 hộ gia đình.
9. Khí Mêtan hydrate
Khí Mêtan hydrate được coi là nguồn năng lượng tiềm ẩn nằm sâu dưới lòng đất, có màu trắng dạng như nước đá, là thủ phạm gây tắc đường ống dẫn khí và được người ta gọi là “nước đá có thể bốc cháy”. Metan hydrate là một chất kết tinh bao gồm phân tử nước và metan, nó ổn định ở điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất cao, phần lớn được tìm thấy bên dưới lớp băng vĩnh cửu và những tầng địa chất sâu bên dưới lòng đại dương và là nguồn nguyên liệu thay thế cho dầu lửa và than đá rất tốt.

Năng lượng hạt nhân không phải là giải pháp cho nguồn năng lượng sạch

Ông Mark Diesendorf, Phó giám đốc Viện Nghiên cứu Môi trường thuộc trường Đại học New South Wales, cho rằng năng lượng hạt nhân không phải là giải pháp tối ưu cho nhu cầu điện năng đang ngày càng gia tăng.
[title]
Năng lượng hạt nhân không phải là giải pháp tối ưu cho nhu cầu điện năng đang ngày càng gia tăng. (iStockphoto)
Trong thập kỷ vừa qua, ngành năng lượng hạt nhân trên toàn cầu đã ngừng phát triển với số lượng các nhà máy bị đóng cửa vượt quá số nhà máy mới khai trương. Cuối năm 2011, nguồn năng lượng hạt nhân được sản xuất đã giảm xuống còn 13,7% từ mức 17% vào năm 2001. Thậm chí khi Trung Quốc, Nga và Hàn Quốc xây dựng 36 lò sản xuất hạt nhân mới, nhiều nhà máy hạt nhân đang hoạt động bước sang giai đoạn phải đóng cửa. Như vậy, xu hướng chung toàn cầu sẽ tiếp tục suy giảm.
Nỗ lực phục hồi
Trong nỗ lực phục hồi một ngành đang yếu và dần suy yếu, những người đề xuất dự án hạt nhân đã lấy vấn đề biến đổi khí hậu làm lý do tranh luận nhằm khôi phục ngành này. Ngành năng lượng hạt nhân đã rót hàng triệu đô-la vào một chiến dịch tiếp thị nhằm thay đổi hình ảnh về công nghệ từ quan niệm đây là ngành gây ô nhiễm và nguy hiểm sang ý nghĩ về một công nghệ sạch sẽ và an toàn. Để làm được điều này, họ phải vượt qua một vấn đề khó khăn: các trạm năng lượng hạt nhân vận hành trong năm 2010 cần phải giống như mô hình được vận hành từ những năm 70 của thế kỷ trước.
Các nhà máy này vẫn đang đóng góp vào khả năng phát triển sản xuất vũ khí hạt nhân ở một số nước. Họ vẫn thải ra lượng chất thải hạt nhân lớn có thể cần đến 100 ngàn năm mới có thể xử lý. Dù hiếm hoi nhưng chúng vẫn tiềm tàng nguy cơ có thể xảy ra những vụ tai nạn có sức hủy hoại nặng nề. Chi phí vốn đang tăng ở mức cao, được ước tính tăng lên gấp đôi trong vòng từ 5-7 năm. Các nhà máy này cũng thiếu nguồn quặng uranium chất lượng cao theo xu hướng chung trên toàn cầu. Mặc dù hiện có khá nhiều uranium chất lượng thấp, khả năng sử dụng nguyên liệu này khá hạn chế bởi số lượng nhiên liệu cần để khai thác và chế biến thải ra lượng CO2 lớn.
Ngành hạt nhân và những người ủng hộ ngành này đang chuyển hướng chú ý từ những thực tế khắc nghiệt này bằng việc vẽ ra bức tranh thế hệ vũ khí hạt nhân mới sắp được phát minh. Họ tuyên bố rằng những lò phản ứng trên lý thuyết sẽ an toàn hơn và sẽ thải ra chất thải cao cấp chỉ cần xử lý trong một vài thế kỷ. Trong thực tế, không có lò phản ứng hạt nhân như vậy tồn tại bởi hệ thống hiện tại không thể đạt tới giai đoạn này trong vòng 15 năm tới.
Lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ tư
Một trong những loài lò phản ứng hạt nhân thế hệ thứ tư này là lò phản ứng thorium, loại không cần các quặng uranium cao cấp khan hiếm. Loại lò này sử dụng thorium, một nguyên tố phổ biến hơn. Tuy nhiên, khác với uranium 235 được dùng trong các lò phản ứng hạt nhân truyền thông, thorium khó có thể phân tách để giải phóng năng lượng tách hạt nguyên tử hoặc trong bom hạt nhân. Ấn Độ hiện đang phát triển một quy trình để biến thorium thành uranium bằng cách cho nổ với neutron sinh ra trong lò phản ứng hạt nhân dùng nguyên liệu uranium truyền thống. Hệ thống này khá phức tạp và không tránh khỏi chi phí cao hơn lò phản ứng hạt nhân thông thường.
Một loại lò lò phản ứng thế hệ thứ tư khác được chào hàng là lò phản ứng nhanh đang được thử nghiệm vận hành. Loại lò này sử dụng uranium hiệu quả hơn lò phản ứng hạt nhân truyền thống và có thể sinh ra nhiều nhiên liệu hạt nhân hơn, dưới dạng plutonium hơn mức sử dụng thông thường. Như vậy, lò phản ứng loại này có thể giải quyết vấn đề khí CO2, khí thải từ việc khai thác mỏ và chế biến quặng uranium mức thấp. Tuy nhiên, chi phí xây dựng và vận hành rất cao. Lò phản ứng hạt nhân này có thể sản xuất nhiều plutonium hơn lò truyền thống, đồng nghĩa với việc nó có thể tạo nên những tiếng nổ hạt nhân khủng khiếp từ các kho bom.
Dù vậy, những người ủng hộ việc sản xuất năng lượng hạt nhân cho rằng mọi người không nên lo lắng bởi người ta có thể chế tạo một hệ thống tái chế tất cả những nhiên liệu đã đốt khó xử lý trở lại lò phản ứng hạt nhân mà không cần phân tách plutonium nguy hiểm và có thể tiếp cận với bom. Trong giai đoạn thử nghiệm này, chất thải hạt nhân tồn tại lâu dài, thường là phóng xạ và chứa plutonium sẽ được tách từ những sản phẩm nguyên tử phóng xạ. Sau đó, trên lý thuyết, chất thải hạt nhân khó phân hủy trở thành nhiên liệu hạt nhân và các sản phẩm nguyên tử tách biệt được chuyển sang giai đoạn xử lý 500 năm ở một địa điểm nhất định.
Một khi các sản phẩm của phản ứng phân tách hạt nhân được tách khỏi thành phần chất thải tồn tại lâu trong không khí, việc phá vỡ quy luật và chiết suất plutonium từ rác thải khó phân hủy sẽ dễ dàng hơn. Tuy nhiên, nếu chính phủ xử trí không đúng hướng, hệ thống này sẽ trở thành thảm họa khủng khiếp. Đó là nguyên nhân tại sao chính phủ Mỹ không tiếp tục nghiên cứu loại lò phản ứng này
Năng lượng tái sinh
Một vấn đề nghiêm trọng khác mà những người tiếp thị năng lượng hạt nhân đang phải đối mặt là sự cạnh tranh từ những nguồn năng lượng tái sinh khác đang áp dụng một số công nghệ chính có tỉ lệ tăng trưởng và vốn đầu tư hàng năm cùng khả năng tạo việc làm lớn. Ở Châu Âu, vào năm 2008 và năm 2009, năng lượng gió là nguồn cung cấp năng lượng lớn nhất trong các nhà máy sản xuất điện năng. Trung Quốc đã tăng gấp đôi năng lực sản xuất năng lượng gió hàng năm trong vòng 5 năm qua. Công nghệ mặt trời và gió có thể được phát triển nhanh chóng bởi nó đang được sản xuất. Năng lượng hạt nhân chỉ có thể phát triển chậm là tốt nhất vì chúng cần có các dự án xây dựng nhà máy khổng lồ.
Những người ủng hộ sản xuất hạt nhân đã cố gắng phản đối thành công của đối thủ chính bằng cách đưa ra tuyên bố rằng năng lượng tái sinh không thể phụ thuộc và không thể cung cấp 24/24 giờ bởi mặt trời không chiếu sáng suốt ngày và không phải lúc nào cũng có gió. Tuy nhiên, giờ đây đó không còn là vấn đề lớn. Điện năng tái tạo có thể được sản xuất bằng nhiệt năng mặt trời tích tụ được dự trữ bằng phương pháp sử dụng muối nóng chảy và một số nguyên liệu khác với chi phí thấp. Các hệ thống này hiện đang được vận hành ở giai đoạn bán thương mại ở Tây Ban Nha.
Thêm vào đó, năng lượng sinh học từ việc đốt các thân cây từ cánh đồng và các rừng đồn điền cây công nghiệp là một công nghệ được sử dụng trong thương mại ở một số vùng trên thế giới và có thể cung cấp năng lượng suốt cả ngày. Thậm chí năng lượng gió với một phần hỗ trợ của các turbin chạy bằng khí ga hoặc hydro có thể thay thế cho năng lượng địa nhiệt từ đá nóng chảy. Tóm lại, việc sử dụng năng lượng hiệu quả và nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời có thể giúp giảm nhu cầu năng lượng 24/24 giờ.
 Trần Toàn - Tổng hợp từ Internet

Việt Nam cần nguồn năng lượng nào cho thế kỷ 21

Năng lượng đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống con người. Xã hội càng phát triển thì nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng cao. Trên thế giới các nước đang phát triển có nhu cầu năng lượng lớn đến 75%, các nước phát triển cần 25% tổng nhu cầu năng lượng của thế giới.Còn Việt Nam thì sao?

Cơ cấu năng lượng tiêu dùng hiện nay bao gồm các loại sau: Dầu mỏ - 38%; than - 30%, khí thiên nhiên - 20%, hạt nhân - 5%, các loại khác - 7%.
Dầu khí
Dầu khí là nguồn khoáng sản rất quan trọng cung cấp phần lớn năng luợng cho đời sống con người. Trên thế giới hiện có 97 nước có trữ lượng và đang khai thác dầu khí. Hiện nay, các nhà địa chất đã phát hiện và tính được toàn thế giới có trữ lượng dầu thô là 1.277,7 tỷ thùng và khí là hơn 176 ngàn tỷ m3. Dầu khí phân bố ở các khu vực như sau: Trung Đông 729,340 tỷ thùng dầu và 2,5 triệu bcf khí; Bắc Mỹ 200,691 tỷ thùng dầu và 245.644 bcf khí; Mỹ la tinh 115,194 tỷ thùng dầu và 265.370 bcf khí; Châu Phi 100,783 tỷ thùng dầu và 476.509 bcf khí; Các nước SNG 77,832 tỷ thùng dầu và 1,952 triệu bcf khí; Châu Á - Thái Bình Dương 36,246 tỷ thùng dầu và 383.913 bcf khí; Châu Âu 17,613 tỷ thùng dầu và 194.047 bcf khí;
Trong 97 nước có trữ lượng dầu thì Saudi Arabia có trữ lượng dầu nhiều nhất là 259,4 tỷ thùng chiếm 20% trữ lượng dầu toàn thế giới. Tiếp sau là các nước Canada - 178,8 tỷ thùng; Iran - 125,8 tỷ thùng; Iraq - 115 tỷ thùng; Kuwait - 99 tỷ thùng v.v...
Các nước có trữ lượng khí lớn là Liên bang Nga - 1,680 triệu bcf; Iran - 940.000 bcf; Qatar - 910.000 bcf, Saudi Arabia - 234.500 bcf và Tiểu vương quốc Ả Rập Xêut (UAE ) - 212.100 bcf.
Với trữ lượng dầu khí đã biết và sản lượng khai thác hàng năm không biến động lớn thì đến năm 2053 thế giới sẽ cạn kiệt dầu khí. Tất nhiên đó chỉ là phép tính cơ học giản đơn, vì thực tế cho thấy thế giới đang vận động, cung và cầu dầu khí của nhân loại cũng biến động rất phức tạp. Trở lại lịch sử, vào những năm 1970, 1980 qua tính toán trữ lượng dầu khí và sản lượng khai thác đã biết thì từ năm 2007 - 2010 trên Trái đất sẽ không còn tài nguyên dầu khí để khai thác. Vào thời điểm đó một chiến dịch lớn tìm dầu đã được triển khai và đến năm 1990 các nhà địa chất đã tăng trữ lượng dầu lên 154% so với năm 1980. Tiếp đến những năm đầu thế kỷ 21 trữ lượng dầu khí được phát hiện thêm đã đảm bảo cung cầu cân đối cho 50 năm nữa.
Than
Sau dầu khí, than là loại khoáng sản năng lượng truyền thống: Vào thế kỷ thứ 19, than đã được khai thác sử dụng nhiều ở Tây Âu với sản lượng hàng năm tới hàng trăm triệu tấn, sang thế kỷ 20, nhiều nước ở Châu Á đã phát triển khai thác than đặc biệt Trung Quốc và Ấn Độ.
Hiện tại có hơn 60 nước khai thác than với sản lượng hàng năm đạt trên 5 tỷ tấn. Với trữ lượng hiện biết, trên thế giới có hàng chục ngàn tỷ tấn thì nguồn than năng lượng còn đảm bảo thoả mãn cho tiêu dùng của loài người hàng trăm năm nữa.
Năng lượng hạt nhân
Với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật trong nhiều năm qua, người ta đã sử dụng năng lượng hạt nhân phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội.
Hiện có 19 nước khai thác sản xuất Urani với tổng sản lượng khoảng trên dưới 40.000 tấn Urani. Trong đó Canada chiếm 29%, Úc - 22%, Kazakhstan - 5%, Nga - 8%, Niger - 8%, Namibia - 8%, Uzbekistan - 5%.
Đến trước năm 2009, các nước đã khai thác từ lòng đất được hơn 2 triệu tấn Urani. Trong tương lai, khả năng khai thác Urani sẽ tăng lên đáng kể và có thể đạt đến 86.900 tấn vào năm 2025 (tăng 120% so với năm 2004).
năng lượng gió cho tương lai
Mặc dầu trong những năm trước đây có những sự cố trong một số nhà máy điện nguyên tử, nhưng với các tiến bộ khoa học kỹ thuật thì sang thế kỷ 21 người ta dự đoán sự cố về hoạt động của lò phản ứng sẽ nhỏ hơn một phần triệu (có nghĩa là rất an toàn). Do vậy, việc sử dụng năng lượng hạt nhân là một yêu cầu cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của loài người ở thế kỷ này. Uỷ ban năng lượng nguyên tử quốc tế dự báo tỷ trọng của điện nguyên tử trong nguồn năng lượng chung của thế giới sẽ tăng lên trong tuơng lai đến năm 2020 đạt 7% (hiện tại là 5% ).
Hiện nay có 31 nước đã triển khai 440 lò phản ứng hạt nhân (đang xây dựng tiếp 27 lò) với công suất 369,19 GWe cần 67.320 tấn Urani. Đến năm 2015, với kịch bản tăng cao công suất lên 533 GWe cần 100.760 tấn Urani, còn với kịch bản tăng 449 GWe thì chỉ cần 82.275 tấn Urani.
Với những hiểu biết về trữ lượng của Urani hiện tại đủ đảm bảo phục vụ cho phát triển năng lượng hạt nhân trong nhiều năm nữa.
Ngoài các khoáng sản năng lượng dầu khí, than, urani thì vài chục năm trở lại đây người ta đã chú ý đến nguồn địa nhiệt và đã có hàng trăm nhà máy điện địa nhiệt với tổng công suất tới hàng nghìn Me bổ sung vào nguồn năng lượng chung. Các nguồn thuỷ điện, sinh khối, năng lượng mặt trời, gió...vẫn đang được sử dụng phục vụ cho nhu cầu tăng cao năng lượng của thế giới.
Việt Nam là nước có tiềm năng về các loại khoáng sản năng lượng và đang được huy động tích cực phục vụ cho phát triển kinh tế - xã hội. Đến nay các nhà địa chất dầu khí đã phát hiện và xác định được tiềm năng dầu khí ở các bể trầm tích Đệ tam khoảng 4,3 tỷ tấn dầu quy đổi, trong đó trữ lượng là 1,2 tỷ tấn và trữ lượng dầu khí có khả năng thương mại là 814,7 triệu tấn. Tổng tài nguyên khoáng sản than của bể than Quảng Ninh đạt trên 10 tỷ tấn, trong đó trữ lượng đạt hàng tỷ tấn. Than lignit ở dưới sâu đồng bằng sông Hồng với tiềm năng khoảng 200 tỷ tấn là nguồn năng lượng lớn cho thế kỷ 21.
Về năng lượng hạt nhân, các nhà địa chất đã xác định được tài nguyên Urani đạt vài trăm ngàn tấn U­3O8 đảm bảo nguồn cung cho nhà máy điện hạt nhân đầu tiên của Việt Nam năm 2015 - 2020.
Nguồn địa nhiệt ở Việt Nam rất phong phú. Chúng ta đã phát hiện được 287 nguồn nước nóng - nước khoáng, trong đó có 60 nguồn có nhiệt độ >500 cần được nghiên cứu sử dụng bổ sung cho nguồn năng lượng chung của đất nước.
Việt Nam có nhiều sông suối, nguồn thuỷ điện hiện nay đang chiếm tỷ trọng cao trong việc cung cấp điện năng cho đất nước.
Để đảm bảo năng lượng cho tiêu dùng trong những năm tới rõ ràng cần phải sử dụng nhiều nguồn năng lượng, do đó ngoài các nguồn năng lượng truyền thống cần phải chú ý nghiên cứu sử dụng các nguồn năng lượng mặt trời, biển, gió, sinh khối...
Theo VFEJ

Bản quyền © Climate GIS, Chịu trách nhiệm xuất bản: Trần Văn Toàn, Mail: climategis@gmail.com, Hotline: +84 979 91 6482