Năng lượng tái tạo là gì? Các giải pháp sử dụng năng lượng tái tạo trong sản xuất?

Năng lượng tái tạo đang trở thành một cuộc cách mạng trong ngành sản xuất, có đóng góp đáng kể vào việc giảm thiểu tác động đến môi trường, giúp tối ưu hóa chi phí cho doanh nghiệp, và được xem là tương lai của ngành năng lượng toàn cầu. Việc tích hợp năng lượng tái tạo vào quy trình sản xuất không chỉ giúp giảm lượng khí thải carbon mà còn thúc đẩy sự phát triển bền vững, đem lại nhiều lợi ích vượt trội cho doanh nghiệp. Vậy năng lượng tái tạo là gì và các giải pháp sử dụng năng lượng tái tạo trong sản xuất hiện nay ra sao? Hãy cùng RX Tradex khám phá trong bài viết dưới đây.

1. Năng lượng tái tạo là gì? 

Năng lượng tái tạo là năng lượng được tạo ra từ các nguồn tự nhiên, không bị cạn kiệt theo thời gian và có thể tái tạo được. Một số loại năng lượng tái tạo phổ biến hiện nay được biết đến như: năng lượng mặt trời, gió, nước, sinh học, năng lượng địa nhiệt,…

Khác với năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch, năng lượng tái tạo có khả năng tái sinh nhanh chóng và không gây ra những tác động tiêu cực lớn đến môi trường. Đây là những nguồn năng lượng sạch, không gây hại cho môi trường, góp phần quan trọng vào việc giảm phát thải khí nhà kính, hướng đến một tương lai bền vững.

2. Các loại năng lượng tái tạo phổ biến 

Năng lượng tái tạo được phân thành nhiều loại khác nhau từ các nguồn tài nguyên hình thành nên nó. Các loại năng lượng tái tạo phổ biến có thể kể đến như:

2.1. Năng lượng mặt trời 

Năng lượng mặt trời là một trong những nguồn năng lượng tái tạo quan trọng nhất và được khai thác rộng rãi hiện nay. Quá trình chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng chủ yếu được thực hiện thông qua các tấm pin mặt trời (solar panels), sử dụng hiệu ứng quang điện

Các tấm pin mặt trời được chế tạo từ các vật liệu bán dẫn, chủ yếu là silicon. Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt của các tấm pin, các photon (hạt ánh sáng) truyền năng lượng của chúng đến các electron trong vật liệu bán dẫn, làm cho các electron này di chuyển và tạo ra dòng điện. Quá trình này được gọi là hiệu ứng quang điện.

Hệ thống năng lượng mặt trời không chỉ cung cấp nguồn điện sạch và dồi dào mà còn giúp bảo vệ môi trường. Nhờ việc sử dụng các tấm pin năng lượng mặt trời, chúng ta có thể giảm thiểu tác động tiêu cực đến hệ sinh thái bằng cách giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Đặc biệt, việc sử dụng năng lượng mặt trời không tạo ra khí CO2, giúp giảm phát thải gây ô nhiễm không khí và bảo vệ sức khỏe cũng như môi trường sống xung quanh.

2.2. Năng lượng gió 

Cũng giống như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, hay còn được gọi là năng lượng điện gió, cũng được xem là nguồn năng lượng quan trọng và được sử dụng phổ biến hiện nay. 

Năng lượng gió được tạo ra bằng cách sử dụng các tổ máy hoặc tua-bin để chuyển đổi động năng của gió thành điện năng. Các tổ máy hoặc tua-bin gió được lắp đặt trên các cột chống đứng cao hoặc trên các cấu trúc khác, có thể được đặt trên mặt đất hoặc trên biển. Khi gió thổi qua các cánh quạt của tổ máy hoặc tua-bin, chúng sẽ bắt đầu quay và sau đó chúng được chuyển đổi thành điện năng thông qua một hệ thống máy phát điện.

2.3. Năng lượng thủy Điện 

Thủy điện là một nguồn năng lượng sạch phổ biến được sử dụng ở nhiều quốc gia. Nguyên lý hoạt động của nguồn năng lượng này là dựa vào sức nước trong các dòng chảy có tốc độ nhanh để tạo ra điện. Tuy nhiên, các công trình thủy điện và đập thủy điện không được coi là nguồn năng lượng tái tạo vì chúng có thể ảnh hưởng đến dòng chảy của các con sông, đồng thời gây tác động đến môi trường và cộng đồng địa phương nếu không được quản lý cẩn thận.

2.4. Năng lượng sinh học 

Năng lượng sinh học, hay còn được gọi là năng lượng sinh khối, là nguồn năng lượng có nguồn gốc từ động vật hoặc thực vật. Năng lượng này được tạo ra và có thể sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua quá trình đốt cháy để tạo ra nhiệt. 

Tuy nhiên, việc đốt cháy sinh khối từ thực vật đã tạo ra lượng khí CO2 lớn và gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường. Do đó, năng lượng sinh học không còn được coi là nguồn năng lượng sạch hoàn toàn như trước đây.

2.5. Năng lượng địa nhiệt 

Năng lượng địa nhiệt được tạo ra từ nhiệt độ cao bên trong lòng đất. Nhiệt độ trong lòng đất tăng lên do nhiệt độ mặt trời, nhiệt độ từ lõi Trái Đất và quá trình phân hủy các nguyên tố phóng xạ. 

Năng lượng địa nhiệt có thể được khai thác thông qua các phương pháp như sử dụng nước nóng dưới đất để tạo điện, sử dụng hơi nước để quay tuabin tạo điện, hoặc sử dụng nhiệt độ từ lớp nước dưới đất để sưởi ấm các tòa nhà. 

2.6. Năng lượng chất thải rắn 

Năng lượng từ chất thải rắn là nguồn năng lượng được tạo ra từ việc chuyển đổi chất thải rắn thành năng lượng. Quá trình này thường bao gồm đốt cháy hoặc xử lý sinh học chất thải rắn để tạo ra nhiệt độ, điện năng hoặc khí đốt.

Năng lượng từ chất thải rắn có thể được sử dụng để sản xuất điện, sưởi ấm hoặc sử dụng trong các quy trình công nghiệp khác. Việc sử dụng năng lượng từ chất thải rắn giúp giảm lượng chất thải đưa vào môi trường, đồng thời cũng tận dụng được tài nguyên từ chất thải để tạo ra nguồn năng lượng tái tạo và giảm thiểu sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng hóa thạch.

2.7. Năng lượng thủy triều 

Năng lượng thủy triều được tạo ra từ sự chuyển động của nước biển do thủy triều. Sự chênh lệch trong mực nước biển giữa thủy triều cao và thủy triều thấp tạo ra một nguồn năng lượng tiềm năng. Có nhiều cách để khai thác năng lượng thủy triều, bao gồm sử dụng các hệ thống thủy lực, hệ thống vòng lặp nước, hệ thống cột nước, hoặc hệ thống tuabin nước để chuyển đổi năng lượng từ thủy triều thành điện năng.

Được coi là một nguồn năng lượng sạch và tái tạo, không gây ra khí thải hay ô nhiễm môi trường, tuy nhiên, việc khai thác năng lượng thủy triều cũng đòi hỏi công nghệ phức tạp và đầu tư lớn, cũng như cần phải xem xét tác động đến môi trường và sinh thái hệ nếu không được thực hiện cẩn thận.

2.8. Nhiên liệu đốt hydrogen và pin nhiên liệu hydro 

Hiện nay, nhiên liệu hydrogen đã được tích hợp vào pin nhiên liệu hydro để cung cấp năng lượng cho động cơ điện, tương tự như việc sử dụng pin lưu trữ điện. Năng lượng sạch này được áp dụng vào các loại xe chạy bằng hơi nước. 

3. Ứng dụng của năng lượng tái tạo 

Năng lượng tái tạo không chỉ đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất mà còn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau:

Ứng dụng trong lĩnh vực giao thông

Năng lượng tái tạo được áp dụng trong việc sản xuất pin để cung cấp năng lượng cho các phương tiện giao thông, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch như xăng, dầu.

Xây dựng và quy hoạch đô thị

Việc ứng dụng năng lượng mặt trời trong các quy trình xây dựng giúp cung cấp hệ thống chiếu sáng và điều hòa nhiệt độ trong các tòa nhà.

Ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp

Sử dụng năng lượng điện để vận hành hệ thống tưới tự động tại các vùng nông thôn, giúp nâng cao hiệu suất sản xuất nông nghiệp.

Ứng dụng trong lĩnh vực y tế

Sử dụng pin năng lượng mặt trời để cung cấp năng lượng cho các xe y tế di động, đặc biệt là trong các vùng xa xôi không có đủ điều kiện xây dựng các cơ sở y tế cố định.

Ứng dụng trong lĩnh vực giáo dục và nghiên cứu

Trong lĩnh vực giáo dục và nghiên cứu, việc nghiên cứu về năng lượng tái tạo không chỉ giúp hỗ trợ các dự án nghiên cứu mới mà còn thúc đẩy sự phát triển của các ứng dụng và sáng kiến mới.

Ứng dụng trong lĩnh vực du lịch

Việc ứng dụng năng lượng tái tạo trong các phương tiện và cơ sở vật chất du lịch giúp phát triển ngành du lịch bền vững và giảm tác động đến môi trường.

4. Ưu nhược, điểm của năng lượng tái tạo 

Các loại năng lượng tái tạo phổ biến như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thủy điện, năng lượng sinh học, năng lượng địa nhiệt,… đều mang lại nhiều ưu điểm vượt trội cho môi trường và xã hội. Song đó cũng không thể tránh khỏi một vài nhược điểm đáng chú ý. Dưới đây là một vài ưu và nhược điểm của năng lượng tái tạo:

Ưu điểm:

• Có thể tái tạo và trữ được nguồn năng lượng vô cũng lớn vì nguồn năng lượng là vô tận.
• Có sẵn trong tự nhiên, không mất chi phí nhiên liệu.
• Là dạng năng lượng sạch, thân thiện với môi trường, phát thải ít khí carbon trong quá trình sản xuất.
• Ít tác động đến môi trường tự nhiên, không gây ô nhiễm không khí hay làm gia tăng sự nóng lên của khí hậu toàn cầu gây hiệu ứng nhà kính.
• Nguồn năng lượng phong phú, có thể khai thác rộng rãi ở mọi khu vực khác nhau.

Nhược điểm:

• Tính ổn định thấp vì chịu tác động nhiều từ môi trường tự nhiên.
• Đòi hỏi áp dụng công nghệ tiên tiến vào việc sử dụng nguồn năng lượng tái tạo.
• Chi phí đầu tư ban đầu cao.

5. Mục tiêu của Việt Nam trong việc chuyển đổi năng lượng tái tạo

Mục tiêu đến năm 2030 theo Quyết định 1009/QĐ-TTg phê duyệt về “Đề án triển khai Tuyên bố chính trị thiết lập quan hệ đối tác chuyển đổi năng lượng công bằng” đã được Thủ tướng đề ra như sau:

• Đẩy mạnh phát triển công nghiệp năng lượng tái tạo, đặc biệt là sản xuất thiết bị năng lượng tái tạo và lưu trữ điện, công nghệ thu hồi, hấp thụ, lưu trữ và sử dụng CO2; khuyến khích sản xuất hydro xanh, amoniac xanh…
• Thành lập hai trung tâm công nghiệp và dịch vụ năng lượng tái tạo khu vực tại Bắc Bộ, Nam Trung Bộ và Nam Bộ để tận dụng tiềm năng lớn của các vùng này.

Ngoài ra, còn có các nhiệm vụ trọng tâm được đặt ra để tiến tới mục tiêu như:

• Cải thiện khung pháp lý để tạo điều kiện thuận lợi cho đầu tư vào năng lượng tái tạo, thúc đẩy việc sử dụng năng lượng hiệu quả và nâng cao chất lượng lưới điện tại Việt Nam.
• Phát triển cơ chế hỗ trợ cho các doanh nghiệp trong nước trong việc chế tạo, sản xuất và bảo dưỡng thiết bị năng lượng tái tạo.
• Triển khai thực hiện các hoạt động phát triển hệ sinh thái công nghiệp và dịch vụ năng lượng tái tạo theo Quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2021-2030, với tầm nhìn đến năm 2050. 
• Xây dựng và triển khai quy định về tỷ lệ sử dụng năng lượng tái tạo cho các tổ chức phân phối điện, đồng thời phát triển thị trường tín chỉ năng lượng tái tạo. Nâng cao khả năng chế tạo, sản xuất, sửa chữa và bảo dưỡng thiết bị năng lượng tái tạo trong nước.

6. Kết luận

Có thể thấy, việc áp dụng năng lượng tái tạo trong sản xuất không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao tính bền vững cho doanh nghiệp. Các giải pháp sử dụng năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió, sinh học, địa nhiệt và thủy điện đều đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng một nền kinh tế xanh và bền vững. Đầu tư vào năng lượng tái tạo là một bước đi thông minh giúp doanh nghiệp không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao uy tín và trách nhiệm xã hội.

Để khám phá thêm nhiều giải pháp ứng dụng năng lượng tái tạo trong sản xuất, quý doanh nghiệp có thể tham gia triển lãm chuyên ngành về công nghệ sản xuất tại triển lãm Vietnam Manufacturing Expo. Đây là cơ hội để doanh tiếp cận với công nghệ mới và nhận được sự hỗ trợ từ các chuyên gia, tìm kiếm đối tác và nhà cung cấp tiềm năng để phát triển các dự án năng lượng tái tạo trong sản xuất của mình.