Nhiên liệu xanh: Lựa chọn của tương lai

Rất nhiều vấn đề về môi trường mà chúng ta phải đối mặt ngày hôm nay phát sinh từ việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch: nóng lên toàn cầu, xuống cấp chất lượng của bầu không khí, mưa axit và tràn dầu… Có thể điểm ra ở đây một vài những tác động của việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch đối với môi trường.
Nóng lên toàn cầu: Các nhà khí hậu học tiên đoán rằng, mức độ carbon dioxide tiếp tục tăng nhanh do việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch, hành tinh của chúng ta sẽ trở nên nóng hơn trong thế kỷ tới. Một loạt những tác động xảy ra: mực nước biển tăng do sự ấm lên của những đại dương và tan chảy của những dòng sông băng sẽ gây nên các thiên tai như lũ lụt, đồng thời nhiều vùng nông nghiệp sẽ thường xuyên phải chịu hạn hán.
Ô nhiễm không khí: Không khí trong lành rất cần thiết cho sức khỏe và cuộc sống. Một số chất gây ô nhiễm được tạo ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch: carbon monoxide, nitrogen oxide, sulfur oxide, và hydrocarbon. Thêm vào đó, những hạt lơ lửng cũng tham gia vào sự ô nhiễm của bầu không khí. Nitrogen oxide và hydrocarbon có thể kết hợp với nhau trong khí quyển để tạo ra ozone ở tầng đối lưu, thành phần của sương mù. Cacbon monoxide là một khí được tạo ra trong suốt quá trình đốt cháy không hoàn toàn của tất cả những nhiên liệu hóa thạch. Tác nhân này có thể gây nên bệnh đau đầu, căng thẳng đối với những người bị bệnh tim mạch. Xe hơi và xe tải là những nguồn chủ yếu thải ra carbon monoxide…
Ô nhiễm nhiệt: Trong suốt quá trình phát điện, việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch sẽ giải phóng ra nhiệt năng. Một phần lượng nhiệt này được dùng sẽ sản sinh ra điện năng, một lượng lớn nhiệt còn lại giải phóng ra bầu không khí hoặc các nguồn nước đóng vai trò như những tác nhân làm nguội. Không khí bị hâm nóng không phải là vấn đề, nhưng sự nóng lên của những nguồn nước, một khi đổ ra những con sông hoặc hồ, có thể ảnh hưởng trực tiếp đến những hệ sinh thái dưới nước.
 

Ô nhiễm đất và nước: những sản phẩm thải ra của nhiên liệu hóa thạch có thể làm cho nguồn nước và đất đai bị ô nhiễm trầm trọng: việc khai thác bừa bãi, sự quản lý lỏng lẻo, tràn dầu…sẽ là những nguyên nhân chủ yếu. Chẳng hạn, than đá có chứa pyrit, một hợp chất của lưu huỳnh. Hợp chất này có thể hòa với nước trong các mỏ khai thác để tạo ra một loại axit loãng rồi sau đó chảy ra những dòng sông, suối ở gần.
Nhiên liệu hóa thạch không phải là nguồn tài nguyên vô tận. Việc khai thác của con người đang làm cạn kiệt nguồn tài nguyên tự nhiên này. Hơn nữa, đây không phải là nguồn tài nguyên an toàn cho môi trường và phát triển bền vững. Vì vậy việc tìm ra những công nghệ và nguồn tài nguyên mới đang được các nhà khoa học trên thế giới tập trung nghiên cứu.

Tương lai của nhiên liệu
Công nghiệp ô tô, công nghiệp dầu và Tổ chức Hòa bình xanh đã cùng thống nhất hai điểm cơ bản: Thứ nhất, việc sử dụng nhiên liệu xăng, dầu không phải là lựa chọn lâu dài. Thứ hai, lời giải cuối cùng cho vấn đề nhiên liệu là nhiên liệu xanh.
Việc lựa chọn nhiên liệu xanh có thể tách biệt theo hai phân loại: “nhiên liệu chuyển tiếp” và “nhiên liệu hỗn hợp”.
Nhiên liệu chuyển tiếp: Nhiên liệu chuyển tiếp có thể được sử dụng cho những động cơ đốt trong truyền thống. Nhiên liệu này có thể là giải pháp môi trường hữu ích tác động một cách trực tiếp và hiệu quả trước khi công nghệ hydrogen trở nên khả thi và được chấp nhận rộng rãi. Hơn nữa, loại nhiên liệu này có thể thích hợp cho nhiều đối tượng sử dụng và phương tiện vận tải khác nhau. Dưới đây là một số loại nhiên liệu chuyển tiếp được lựa chọn.
-Khí dầu hóa lỏng (LPG) là một sản phẩm trong quá trình tinh chế dầu và cũng được tìm thấy trong các mỏ khí tự nhiên. Sản phẩm này góp phần cải thiện môi trường: giải phóng rất ít hạt bụi lơ lửng và không thải ra lưu huỳnh. Tuy nhiên, LPG lại không mạng lại những lợi ích đáng kể đối với sự thay đổi khí hậu.
-Khí thiên nhiên nén (CNG) và khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG). Những khí thiên nhiên được khai thác từ những mỏ dưới lòng đất. Các phương tiện vận tải sử dụng khí thiên nhiên có thể mang lại những lợi ích thiết thực cho cả sự thay đổi khí hậu và chất lượng không khí. Tổ chức Hòa bình xanh đã công bố, những phương tiện vận tải sử dụng khí tự nhiên sẽ thải ra ít hơn 24% CO2 và 61% NOx so với các phương tiện vận tải sử dụng xăng (lợi ích về khí hậu), và không thải ra những hạt bụi lơ lửng (lợi ích về chất lượng không khí). Các phương tiện vận chuyển sử dụng khí thiên nhiên cũng tạo ra ít tiếng ồn hơn.
-Dầu diezel sinh học có thể được sản xuất từ những loại dầu thực vật mới hoặc đã được sử dụng như dầu hướng dương, dầu đậu nành… Theo Tổ chức Hòa bình xanh, khi sử dụng  dầu diezel sinh học có thể giảm 60% việc phát xạ khí nhà kính so với nhiên liệu truyền thống. Một sự giảm thiểu đáng kể việc thải ra những hạt bụi lơ lửng góp phần cải thiện chất lượng không khí. Nhưng việc thải ra NOx làm cho dầu diezel sinh học ít phù hợp đối với những vùng đô thị.
-Điện: những phương tiện vận tải điện không sử dụng động cơ đốt trong, không gây ô nhiễm khói bụi, và sự phát xạ khí nhà kính phụ thuộc vào phương pháp sử dụng để phát ra điện năng. Khi sử dụng máy phát điện dùng khí, Tổ chức Hòa bình xanh xác định rằng, sẽ thải ra ít hơn 37% đối với CO2 và 79% đối với NOx nếu so sánh với động cơ diezel truyền thống. Việc không gây ô nhiễm khói bụi sẽ mang một ý nghĩa quan trọng đối với chất lượng không khí đô thị. Công ty Honda và Toyota đã cùng đưa ra những phiên bản xe điện giống nhau, trong đó thiết kế một động cơ sử dụng xăng cùng với một động cơ điện. Bộ nguồn được nạp điện khi xe hơi dừng lại hoặc xuống dốc, và sau đó được sử dụng như một nguồn phụ khi tăng tốc. Kết quả, Honda Insight đã đạt được 83 dặm/galông, trong khi Toyota Prius giảm được lượng khí CO2 thải ra xuống khoảng một nửa.
Nhiên liệu hỗn hợp
-Pin nhiên liệu Hydrogen: Công nghiệp ô tô đang hướng tới một tương lai pin nhiên liệu. Tất cả nhà sản xuất đều có một chương trình phát triển pin nhiên liệu. Pin nhiên liệu hoạt động bằng việc liên kết hydrogen và oxy để sinh ra năng lượng. Hiện nay, chúng ta đang tập trung phát triển pin nhiên liệu hydrogen tinh khiết cho phát triển năng lượng bền vững. Những phương tiện vận tải sử dụng pin nhiên liệu hydrogen sẽ mang lại những lợi ích lớn nhất đối với môi trường so với tất cả các lựa chọn nhiên liệu khác. Những tác động tích cực đối với môi trường phụ thuộc vào việc hydrogen được giải phóng như thế nào. Nếu bắt nguồn từ khí thiên nhiên, có thể hạn chế đến 60% khả năng giải phóng CO2. Nhưng ý nghĩa hơn, thế hệ năng lượng tái sinh sẽ mở ra một triển vọng lớn cho vận tải thân thiện môi trường. Ngoài ra, việc hạn chế giải phóng hơi nước không độc hại và những hạt bụi lơ lửng sẽ góp phần cải thiện chất lượng không khí.
-Hydrogen: Hãng ô tô BMV đang phát triển việc sử dụng nhiên liệu hydrogen cho những động cơ đốt trong truyền thống. Với pin nhiên liệu hydrogen, sự lựa chọn này sẽ đem lại những lợi ích lớn lao cho chất lượng không khí và cải thiện đáng kể đối với môi trường cũng như những vấn đề về khí hậu. Những nhà sản xuất đang phát triển công nghệ pin nhiên liệu để có thể chuyển trực tiếp 8% ánh sáng Mặt trời thành điện năng.
Hydrogen vẫn được xem là ứng cử viên số một cho giải pháp năng lượng tương lai và thường được các nhà nghiên cứu gán cho cái tên “người mang năng lượng của tương lai”. Phần lớn những kế hoạch cho việc sản xuất hydrogen từ nước bằng việc sử dụng trực tiếp năng lượng Mặt trời hoặc gián tiếp thông qua điện năng. Hydrogen có thể được dùng để thay thế khí thiên nhiên. Mặc dù, những chương trình khả thi của việc tách hydrogen từ nước ở quy mô lớn đã được thiết lập, nhưng khái niệm về một “nền kinh tế hydrogen” vẫn còn ở một tương lai xa.