Năng lượng không tái tạo là gì? Cách phân biệt với năng lượng tái tạo

Năng lượng mặt trời, gió, nước… được xếp vào nhóm năng lượng tái tạo nhưng dầu mỏ, than đá, khí tự nhiên… lại thuộc nhóm năng lượng không tái tạo. Tại sao lại có sự khác biệt như vậy? Mời bạn tìm hiểu qua bài viết sau đây. 

Năng lượng không tái tạo là gì?

Năng lượng không tái tạo thuộc nhóm năng lượng tồn tại tự nhiên với số lượng hữu hạn. Đặc trưng của nhóm năng lượng này là khả năng tái tạo rất chậm hoặc gần như không thể tái tạo do phải mất từ hàng triệu đến hàng trăm triệu năm mới có thể hình thành. Vì vậy, năng lượng không tái tạo có khả năng bị cạn kiệt sau thời gian dài khai thác và không thể phục hồi. 

Ngoài ra, năng lượng tái tạo phải được đốt cháy mới tạo ra điện năng nên rất dễ thải ra các khí nhà kính độc hại như CO2, khiến không khí và môi trường đang bị tổn hại nghiêm trọng. 

Các nguồn năng lượng không tái tạo chính

Có 2 dạng năng lượng không tái tạo chính là năng lượng hóa thạch và năng lượng hạt nhân. 

Năng lượng hóa thạch

Năng lượng hóa thạch thường được hình thành từ hàng triệu năm trước và ngày nay được con người chiết/tách từ các nguồn khoáng, hóa thạch có trong Trái Đất. Các nguồn này chủ yếu gồm: 

• Dầu mỏ: Được hình thành từ các hydrocacbon trong quá trình địa chất và hoạt động của vi khuẩn, dầu mỏ được coi là nguồn năng lượng quan trọng bậc nhất trong sự phát triển của nhân loại. Dầu mỏ hiện được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như sản xuất điện, công nghiệp, năng lượng, giao thông…

• Than đá: Ước tính, trữ lượng than đá trên hành tinh khoảng 2000 tỷ tấn, tập trung phần lớn ở Trung Quốc, Nga, Đức. Đây là nhiên liệu chính trong các nhà máy nhiệt điện, hơi nước và các ngành công nghiệp quan trọng như luyện kim, hóa chất, xi măng. 

• Khí tự nhiên: Tồn tại dưới dạng mỏ dầu khí đốt, thường là các hợp chất khí Hydrocacbon đã hình thành dưới lòng đất từ hàng triệu năm trước. Khí tự nhiên được cấu tạo chủ yếu từ khí metan. 

Năng lượng hạt nhân

Năng lượng hạt nhân được tạo ra trong quá trình phân hạch, tách nguyên tử uranium - 235 hoặc thorium. Lượng nhiệt thoát ra từ quá trình phân hạch được dùng để tạo hơi nước, sau đó làm quay tuabin tạo ra điện. Thế giới hiện nay đang sử dụng 17% điện năng được tạo ra từ các nhà máy hạt nhân. 

Ưu điểm của năng lượng hạt nhân là tạo ra sản lượng năng lượng cực lớn và quá trình phân hạch không phát thải khí nhà kính. Tuy nhiên, việc xử lý rác thải, chất thải hạt nhân không hề đơn giản. 

Thực tế, nhiều người cho rằng năng lượng hạt nhân nên được xếp vào nhóm năng lượng tái tạo do lượng khí thải carbon của các nhà máy hạt nhân gần như bằng 0. Có điều, nhiên liệu sản xuất năng lượng hạt nhân lại thuộc nhóm năng lượng không tái tạo. Vậy nên việc xác định năng lượng hạt nhân là tái tạo hay không tái tạo vẫn đang là câu hỏi gây tranh cãi ở nhiều quốc gia.

Đặc điểm của nguồn năng lượng không tái tạo

Dễ khai thác

Hầu hết các nguồn năng lượng không tái tạo đều nằm sâu trong lòng đất ở dạng có sẵn nên có thể khai thác trực tiếp bằng máy móc hoặc thông qua công nghệ. 

Việc khai thác các nguồn năng lượng này góp phần hình thành nhiều ngành công nghiệp liên quan và tạo ra nhiều việc làm cho người lao động. Chưa kể với công nghệ phát triển hiện đại như ngày nay, tiềm năng của nhiên liệu hóa thạch đã được tận dụng triệt để.

Đa ứng dụng

Cơ bản, năng lượng không tái tạo vẫn là nguồn năng lượng quan trọng bậc nhất trong đời sống sinh hoạt, sản xuất của con người. Các nguồn năng lượng này có thể ứng dụng cho nhiều mục đích khác nhau, tại nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sưởi ấm, làm lạnh, đun nấu đến sản xuất công nghiệp, dịch vụ, thương mại,...

Hữu hạn

Nhiên liệu hóa thạch thường không phân bổ đồng đều ở quy mô toàn cầu mà sẽ tập trung ở một số quốc gia nhất định. Ví dụ, dầu mỏ chủ yếu tập trung ở Trung Đông, Nga đang sở hữu trữ lượng khí tự nhiên lớn nhất thế giới. 

Đáng nói, năng lượng không tái tạo rất khó hoặc không thể tái sinh nên sẽ cạn kiệt theo thời gian khai thác. Ước tính, sản lượng than đá trên thế giới chỉ còn đủ dùng trong hơn 100 năm, dầu mỏ và khí tự nhiên trong hơn 50 năm. Tại Việt Nam, con số này lần lượt là khoảng 4 năm cho than đá, 34 năm cho dầu mỏ và 63 năm cho khí tự nhiên. 

Ô nhiễm môi trường

Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) thống kê, có đến ¾ lượng khí thải nhà kính xuất phát từ việc đốt nhiên liệu không tái tạo để sản xuất năng lượng. Khí nhà kính cũng là nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm nghiêm trọng tại một số quốc gia khiến 7 triệu người tử vong mỗi năm (theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới - WHO). Trường hợp nguy hiểm nhất đến từ việc rò rỉ chất phóng xạ trong các nhà máy điện hạt nhân, có nguy cơ làm biến đổi gen của động vật, con người, thậm chí là tử vong. 

Ngoài ra, việc đốt nhiên liệu hóa thạch cũng tạo ra lưu huỳnh đioxit - nguyên nhân gây mưa axit, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống. 

Chi phí xử lý rác thải cao

Việc xử lý rác thải, chất thải của năng lượng không tái tạo là bài toán khó đối với doanh nghiệp nếu chính phủ áp dụng thuế carbon, nhất là chất thải của các nhà máy năng lượng hạt nhân. 

Phân biệt năng lượng tái tạo và năng lượng không tái tạo

Giữa năng lượng tái tạo và năng lượng không tái tạo tồn tại nhiều điểm khác biệt quyết định đến tính bền vững của các nguồn năng lượng này. 

Về tính bền vững

• Năng lượng không tái tạo có ưu điểm dễ khai thác, dễ trao đổi, mua bán và dễ ứng dụng nên đang được khai thác quá mức, gây ảnh hưởng dài hạn đến con người và môi trường. 
• Năng lượng không tái tạo là giải pháp thay thế có tính bền vững hơn, phục vụ cho tầm nhìn dài hạn vì mục tiêu bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe con người và khai thác hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên "sạch". 

Về tác động đến môi trường

• Ô nhiễm đất, nước, không khí, gây phát thải khí nhà kính, làm tan băng… những tác động tiêu cực của năng lượng không tái tạo đến môi trường hiện nay. 
• Năng lượng không tái tạo ít hoặc gần như không phát thải khí carbon nên được coi là giải pháp chống lại biến đổi khí hậu toàn cầu, cải thiện sức khỏe con người. 

Về khả năng tái tạo

• Năng lượng không tái tạo tái sinh rất chậm hoặc gần như không thể tái sinh nên khả năng khai thác, sử dụng có tính hạn chế và thực tế nguồn tài nguyên này đang cạn kiệt dần. 
• Năng lượng không tái tạo có tính tái sinh vô hạn nên tiềm năng khai thác là rất lớn. Hiện nay, năng lượng gió và năng lượng thủy triều vẫn chưa được các nhà khoa học nghiên cứu và khai thác triệt để. 

Về chi phí đầu tư

• Năng lượng không tái tạo: Chi phí đầu tư máy móc, chi phí vận hành ban đầu có thể thấp nhưng lợi ích dài hạn không cao. 
• Năng lượng tái tạo: Chi phí cho máy móc, công nghệ cao nhưng có khả năng tiết kiệm lâu dài. 

Về tính hiệu quả

• Năng lượng không tái tạo: Có tính ổn định và hiệu quả cao hơn do nhiên liệu hóa thạch dễ dàng chế biến và chuyển đổi, lại không phụ thuộc vào biến động thời tiết. 
• Năng lượng tái tạo: Hiệu suất phụ thuộc nhiều vào yếu tố thời tiết. Tuy nhiên, khi khoa học ngày càng phát triển, sản lượng và độ ổn định của loại năng lượng này cũng ngày càng được cải thiện. Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) nhận định, tiềm năng của năng lượng tái tạo có khả năng sẽ vượt cả nhu cầu sử dụng năng lượng của nhân loại hiện tại. 

Tổng quan sự khác nhau giữa năng lượng tái tạo và năng lượng không tái tạo có trong bảng dưới đây: 

Tiêu chí	Năng lượng tái tạo	Năng lượng không tái tạo
Khả năng tái sinh	Khả năng tái sinh là vô hạn, hoặc là không thể cạn kiệt hoặc là tái sinh nhanh chóng	Nguồn tài nguyên có hạn nên sẽ cạn kiệt theo thời gian khai thác
Ảnh hưởng đến môi trường	Ít hoặc gần như không gây ô nhiễm môi trường	Phát thải nhiều khí nhà kính, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường và con người
Ứng dụng	Chủ yếu dùng trong sản xuất điện, giao thông và nông nghiệp	Đa dạng hơn trong nhiều ngành công nghiệp và trong sinh hoạt gia đình
Chi phí đầu tư	Cao nhưng tiết kiệm lâu dài	Thấp hơn nhưng ảnh hưởng dài hạn
Hiệu quả	Thấp hơn, phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên nhưng có tính bền vững	Hiệu quả cao, có tính ổn định hơn nhưng chỉ phục vụ tầm nhìn ngắn hạn

Giải pháp thay thế nguồn năng lượng không tái tạo

IEA nhấn mạnh, để thực hiện mục tiêu phát thải ròng bằng 0 ở quy mô toàn cầu vào năm 2050, năng lượng không tái tạo nên được thay thế bằng năng lượng tái tạo trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là sản xuất điện. Sau đây là một số giải pháp thay thế hiệu quả nguồn năng lượng không tái tạo đã được áp dụng trên thế giới. 

Thay thế than đá

Thủy điện được đánh giá là nguồn năng lượng tái tạo khả thi và an toàn để thay thế than đá trong các nhà máy sản xuất điện. Bên cạnh đó, năng lượng mặt trời hay thủy triều cũng là nguồn năng lượng còn nhiều tiềm năng khai thác có thể thay thế than đá. 

Thay thế khí tự nhiên

Khí tự nhiên được dùng làm nhiên liệu cho phương tiện giao thông, nguyên liệu thô trong các nhà máy sản xuất điện, sắt thép, gạch men, thực phẩm, phân bón và nguồn năng lượng cho nấu ăn, sưởi ấm trong gia đình… Những ứng dụng này hoàn toàn có thể thay thế bằng cách sử dụng năng lượng gió hoặc năng lượng mặt trời để tạo ra điện chạy xe điện, sưởi ấm, làm lạnh, đun nấu…

Thay thế dầu mỏ

Điện mặt trời đóng vai trò quan trọng trong việc thay thế hoặc giảm bớt sự phụ thuộc vào dầu mỏ, nhất là ở khía cạnh cung cấp năng lượng cho các phương tiện giao thông. Xu hướng giao thông ngày nay cũng đề cao yếu tố “xanh” trong quá trình chuyển đổi từ xe xăng thành xe điện. 

Một số câu hỏi về năng lượng không tái tạo

Câu hỏi 1: Hậu quả của việc cạn kiệt năng lượng không tái tạo là gì?

Trả lời: Nhược điểm lớn nhất của năng lượng không tái tạo là trữ lượng có hạn và không thể phục hồi nên rất khó để đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng của con người trong thời gian dài. Do đó, nếu không có biện pháp khai thác hiệu quả hoặc nguồn năng lượng thay thế, một khi năng lượng không tái tạo cạn kiệt, toàn cầu sẽ rơi vào cuộc khủng hoảng địa chính trị trầm trọng, trong đó nhiều ngành nghề sản xuất sẽ bị đình trệ, cuộc sống con người sẽ bị đảo lộn. 

Câu hỏi 2: Đặc điểm chính khiến nhiên liệu hóa thạch được xếp vào nhóm năng lượng không tái tạo là gì?

Trả lời: Nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên… có tốc độ tiêu thụ nhanh hơn nhiều so với tốc độ hình thành nên rất chậm hoặc gần như không thể tái sinh để đáp ứng kịp thời nhu cầu sử dụng của con người. 

Để tìm hiểu về các kiến thức khác liên quan đến năng lượng tái tạo, bạn vui lòng truy cập: https://btb-electric.com/vi/kien-thuc-nganh-dien/