Bài 14: Năng lượng của Trái Đất. Năng lượng hóa thạch

1. Năng lượng của Trái Đất

Vòng năng lượng trên Trái Đất là sự chuyển hóa năng lượng và vận động xảy ra khi năng lượng Mặt Trời truyền đến Trái Đất.

a. Năng lượng Mặt trời

- Mỗi ngày, Trái Đất nhận năng lượng rất lớn từ Mặt Trời truyền đến. Năng lượng mặt trời truyền đến Trái Đất chủ yếu ở hai dạng: nhiệt và ánh sáng.

- Trong tổng năng lượng mặt trời truyền đến Trái Đất có 30% năng lượng được mặt đất và các đám mây phản xạ trở vào không gian bên ngoài; 70% được mặt đất, đại dương, khí quyển hấp thụ và chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. Quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng trên Trái Đất tạo nên các vòng năng lượng trên Trái Đất.

- Vòng năng lượng trên Trái Đất đã tạo ra gió, các dòng hải lưu và sóng biển, hình thành các kiểu thời tiết và khí hậu đa dạng trên Trái Đất. Vòng năng lượng trên Trái Đất cung cấp năng lượng cần thiết cho các chu trình vận động trên Trái Đất như chu trình nước, chu trình carbon, ...

- Nước có vai trò quan trọng trong việc điều hoà năng lượng trên Trái Đất. Sự chuyển hoá năng lượng mặt trời trong chu trình nước tạo nên các nguồn năng lượng hữu ích như năng lượng từ dòng sông, năng lượng từ sóng biển,…

- Carbon là thành phần thiết yếu của sự sống trên Trái Đất. Trong chu trình carbon, sự quang hợp của thực vật có vai trò quan trọng trong việc chuyển hoá năng lượng mặt trời thành các dạng năng lượng hữu ích khác. Năng lượng dự trữ trong các nhiên liệu hoá thạch chính là kết quả của sự chuyển hoá năng lượng mặt trời ở thực vật và động vật từ nhiều triệu năm về trước. 

b. Năng lượng địa nhiệt: Năng lượng đến từ lõi Trái Đất, là nguyên nhân gây ra chuyển động của các mảng kiến tạo của Trái Đất, dẫn đến hoạt động của núi lửa và động đất.

c.  Năng lượng thuỷ triều: Thuỷ triều là kết quả của lực hút hấp dẫn của Mặt Trăng lên Trái Đất. Thuỷ triều góp phần điều hoà các dòng chảy trên Trái Đất và làm chậm dần chuyển động tự quay của Trái Đất.

d. Năng lượng hạt nhân: Năng lượng được dự trữ bên trong hạt nhân nguyên tử. 

Tuy nhiên, các nguồn năng lượng trên chiếm một tỉ lệ rất nhỏ trong tổng năng lượng của Trái Đất. Vì thế, năng lượng của Trái Đất chủ yếu đến từ Mặt Trời.

2. Năng lượng hóa thạch

- Năng lượng hoá thạch là năng lượng được dự trữ trong các nhiên liệu hoá thạch như than mỏ, dầu mỏ, khí thiên nhiên và khí mỏ dầu.

- Ưu điểm của nhiên liệu hoá thạch:

+ Có sẵn trong thiên nhiên.

+ Thời gian khai thác nhanh, dễ vận chuyển, dễ sử dụng.

+ Toả nhiệt lượng lớn khi đốt.

+ Có thể dự trữ trong thời gian dài.

- Nhược điểm của nhiên liệu hoá thạch:

+ Thời gian hình thành rất lâu và không tái tạo.

+ Trữ lượng có hạn và đang dần cạn kiệt.

+ Việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hoá thạch gây ảnh hưởng tiêu cực đến khí hậu và hệ sinh thái.

- Khi đốt cháy nhiên liệu hoá thạch, năng lượng hoá thạch sẽ chuyển hoá thành nhiệt năng. Tuỳ theo mục
đích sử dụng mà nhiệt năng được chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. Tuy nhiên, việc đốt cháy nhiên liệu hoá thạch thải ra môi trường một lượng rất lớn khí nhà kính (như carbon dioxide, methane, ...), bụi mịn, các kim loại nặng, ... 

* Các yếu tố ảnh hưởng đến giá nhiên liệu

- Xăng dầu là nhiên liệu quen thuộc, được tạo ra từ dầu mỏ. Giá xăng dầu trên thị trường được xác định bởi các yếu tố sau:

- Chi phí khai thác dầu thô: Dầu thô là dầu mỏ được khai thác trực tiếp từ lòng đất, chưa qua tinh lọc. Giá dầu thô phụ thuộc vào chi phí thăm dò và khai thác, chi phí vận chuyển, nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu của thế giới.

- Chi phí lọc dầu: Chi phí biến đổi dầu thô thành các sản phẩm có thể sử dụng được trong động cơ của các phương tiện vận tải và thiết bị, máy móc.

- Các loại thuế: Tuỳ thuộc vào mỗi quốc gia.

- Chi phí phân phối và tiếp thị: Bao gồm chi phí vận chuyển, chi phí phân phối đến các trạm đầu cuối, các hoạt động bán lẻ và lợi nhuận.

Tương tự giá xăng dầu, giá nguyên liệu hóa thạch nói chung phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó chi phí khai thác chiếm tỉ lệ nhiều nhất.