Tài nguyên tái tạo có thể được nhìn thấy hàng ngày trên khắp thế giới. Việc chú trọng vào các nguồn tài nguyên có thể tái tạo và bền vững, cho năng lượng cũng như các hàng hóa vật chất khác, có thể tạo ra tác động lớn đến môi trường bằng cách tạo ra dấu chân môi trường nhỏ hơn.
Điều gì tạo nên tài nguyên có thể tái tạo được?
Tài nguyên tái tạo được định nghĩa là tài nguyên thiên nhiên tự tái tạo với tốc độ nhanh hơn hoặc bằng tốc độ tiêu thụ, theo Đại học Bang Oregon. Tài nguyên tái tạo khác với tài nguyên một khi cạn kiệt sẽ không bao giờ quay trở lại, chẳng hạn như nhiên liệu hóa thạch. Investopedia lưu ý rằng việc sử dụng và trồng trọt các nguồn tài nguyên tái tạo giúp giảm thiểu tác động của con người lên Trái đất đồng thời hỗ trợ dân số ngày càng tăng.
- Tái chế tài nguyên tái tạo:Đôi khi tài nguyên tái tạo và tái chế có thể song hành với nhau. Ví dụ: giấy và cây cối có thể là nguồn tài nguyên có thể tái tạo khi có đủ thời gian để cây gieo hạt và bổ sung rừng đã khai thác.
- Bình đẳng về năng lượng tái tạo: Tất cả các nguồn tài nguyên tái tạo đều không bình đẳng như Scitable by Nature Education nhấn mạnh. Mỗi tài nguyên được gia hạn ở các khoảng thời gian khác nhau. Vì vậy, ví dụ về tài nguyên tái tạo có thể được chia thành ba loại: bền vững hoặc không cạn kiệt, tài nguyên tái tạo tự nhiên và hàng hóa tái tạo.
Năm nguồn năng lượng tái tạo chính
Theo Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL), việc sử dụng năng lượng tái tạo có một số lợi ích đối với môi trường và xã hội. Câu hỏi thường gặp của Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ (EIA) báo cáo rằng năng lượng tái tạo đã sản xuất 15% năng lượng ở Hoa Kỳ trong năm 2016.
1. Năng lượng gió
Tài liệu Giao diện lưới có thể điều khiển của NREL trình bày chi tiết về quá trình chuyển đổi năng lượng gió thành điện năng. Theo Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (EERE), công nghệ mới có thể thúc đẩy việc sử dụng tua-bin gió ngày càng tăng trên đất liền và trên đại dương. Năm 2016, 5,6% năng lượng sản xuất ở Mỹ có nguồn gốc từ năng lượng gió. Hai loại hình sản xuất điện gió chính được EIA giải thích bao gồm:
- Trục dọc - Loại tuabin này hoạt động với trục quay chính được bố trí theo chiều dọc. Tua bin trục thẳng đứng hoạt động tốt ở những khu vực có tốc độ gió thay đổi.
-
Trục ngang - Loại tuabin này có trục quay được gắn nằm ngang trên tháp hoặc cột thẳng đứng. Tua bin này hoạt động tốt ở những khu vực bằng phẳng, rộng lớn như cánh đồng hoặc đại dương.
Tua bin gió trên biển
2. Thủy điện
Theo Câu hỏi thường gặp của EIA, 6,5% năng lượng được tạo ra ở Hoa Kỳ được cung cấp năng lượng bằng cách khai thác năng lượng của nước. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) giải thích rằng nguồn năng lượng động này có thể được sản xuất theo nhiều cách:
- Việc ngăn nước hoặc đập thủy điện: Điều này sử dụng các con đập để lưu trữ một lượng lớn nước, được giải phóng khi cần điện để vận hành các tua bin nhằm tạo ra điện trong nhiều tuần và tháng. Có 2.400 con đập ở Mỹ sản xuất thủy điện.
- Thủy điện tích năng:Ở đây nước được tích trữ ở hồ chứa trên và dưới. Trong thời gian năng lượng dư thừa, nước được bơm lên và xả xuống hồ chứa phía dưới thông qua tua-bin để sản xuất điện khi có nhu cầu
- Thủy điện dòng chảy hoặc chuyển dòng: Loại điện này được lấy từ dòng chảy tự nhiên của sông.
- Thủy triều hoặc thủy điện ngoài khơi: Loại điện này được tạo ra bởi thủy triều của đại dương và biển, theo Hiệp hội Thủy điện Quốc tế.
3. Năng lượng địa nhiệt
Có thể tạo ra năng lượng gần như không phát thải bằng cách sử dụng nhiệt độ trái đất không đổi. Năng lượng địa nhiệt có thể sưởi ấm và làm mát nhà cửa và cơ sở kinh doanh bằng cách sử dụng máy bơm nhiệt địa nhiệt (GHP). Báo cáo Thế giới Năng lượng Tái tạo năm 2017 cho biết Hoa Kỳ là quốc gia dẫn đầu thế giới về sản xuất năng lượng địa nhiệt, đóng góp 0,4% nhu cầu năng lượng của Hoa Kỳ trong năm 2016.
Năng lượng địa nhiệt hoạt động thông qua hệ thống vòng kín hoặc vòng hở. Bạn sẽ thấy rất nhiều lợi ích của năng lượng địa nhiệt nhưng cũng có những điều không tốt về máy bơm, tùy thuộc vào hệ thống được chọn. Điều này có thể bao gồm ô nhiễm đất trong một số hệ thống khép kín cũ hơn. Kỷ yếu của Đại hội Địa nhiệt Thế giới báo cáo trong số 1,4 triệu hệ thống ở Mỹ, 90% là hệ thống vòng kín và chỉ 10% là hệ thống vòng hở.
4. Năng lượng mặt trời
Năm 2016, Hoa Kỳ sản xuất 0,9% năng lượng từ năng lượng mặt trời. Bloomberg chỉ ra rằng năm đó cũng chứng kiến sản lượng điện mặt trời ở Mỹ tăng 95%. S. DOE giải thích "Có hai loại công nghệ năng lượng mặt trời chính-quang điện (PV) và năng lượng mặt trời tập trung (CSP)."
- Photovoltaics đưa mặt trời qua một môi trường cụ thể như đồng hoặc silicon để khai thác năng lượng từ bức xạ mặt trời. Đây là loại được sử dụng trên mái nhà cho cư dân và tòa nhà.
- Năng lượng mặt trời tập trung được sử dụng trong sản xuất điện quy mô lớn sử dụng gương giúp kết nối tia nắng mặt trời với các máy thu để tạo ra nhiệt và điện.
Hệ thống năng lượng mặt trời thụ động giảm lượng năng lượng truyền thống cần thiết để cung cấp năng lượng cho một địa điểm, chẳng hạn như tòa nhà hoặc ngôi nhà.
5. Sinh khối và nhiên liệu sinh học
Năm 2016, sinh khối đã sản xuất ra 1,5% năng lượng tái tạo của Thế giới Hoa Kỳ giải thích cách sinh khối có thể được sử dụng làm năng lượng sinh học và sản xuất nhiên liệu sinh học.
- Năng lượng sinh học là nhiệt thu được từ việc đốt gỗ trực tiếp. Theo trang Bản đồ sinh khối của NREL, các nguồn này là tàn dư từ cây trồng, rừng, nhà máy sơ cấp và thứ cấp cũng như chất thải. Điều này đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ để nấu ăn và sưởi ấm ngôi nhà chỉ ra Thế giới năng lượng tái tạo.
- Nhiên liệu sinh học có thể là nhiên liệu sinh học lỏng hoặc khí sinh học. Cây trồng năng lượng sinh học như cỏ switch và các loại khác, cây nông nghiệp và chất thải có thể được chuyển đổi thành nhiên liệu sinh học lỏng. Trong khi chất thải chôn lấp tạo ra khí mê-tan được khai thác, thì khí sinh học có thể được tạo ra từ chất thải của con người và chất thải động vật, trang Giải thích Sinh khối của EIA giải thích.
Năng lượng từ sinh khối ở Hoa Kỳ có "43% từ gỗ và sinh khối có nguồn gốc từ gỗ, 46% từ nhiên liệu sinh học (chủ yếu là ethanol) và khoảng 11% từ rác thải đô thị", theo trang Giải thích Sinh khối của EIA.
Tài nguyên bền vững
Tài nguyên bền vững là những tài nguyên luôn có sẵn hoặc dường như vô tận. Những tài nguyên này là vô tận và có thể được sử dụng vô thời hạn.
Mặt trời và năng lượng mặt trời
Mặt trời, được cho là sẽ tồn tại thêm sáu tỷ năm nữa, so với tuổi thọ của con người dường như sẽ tồn tại mãi mãi. Điều này làm cho năng lượng mặt trời trở thành một nguồn đáng tin cậy.
Năng lượng không khí
Trái đất là hành tinh duy nhất được biết có bầu khí quyển được tạo thành từ không khí giúp cho sự sống có thể tồn tại theo quan sát của Space.com. Các thành phần quan trọng và chính là nitơ, oxy, carbon dioxide và hydro. Tuy nhiên, ô nhiễm không khí đang phát triển thành một mối đe dọa.
- Hydrogenlà nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ. EIA giải thích nó được sử dụng trong chế biến kim loại và dầu mỏ, sản xuất phân bón. Nó cũng được sử dụng làm nhiên liệu trong tên lửa và gần đây là trong ô tô.
- Gió là không khí di chuyển để phản ứng với sự chênh lệch nhiệt độ trong một khu vực. Nó di chuyển từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp và tốc độ của nó là nguồn năng lượng quý giá theo Tập đoàn Nghiên cứu Khí quyển Đại học. Năng lượng gió đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ.
Năng lượng thủy triều
Như Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia (NOAA) đã nói, "Thủy triều là một trong những hiện tượng đáng tin cậy nhất trên thế giới." Chúng được gây ra bởi trọng lực mà mặt trời và mặt trăng tác động lên các đại dương và quán tính giữ cho nước chuyển động. Đường bờ biển lục địa là yếu tố chính ảnh hưởng đến hướng và cường độ thủy triều. Năng lượng thủy triều là nguồn thay thế chính.
Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng này sử dụng nhiệt gần như không đổi có sẵn ở các tầng sâu hơn trong đất để sưởi ấm và làm mát các tòa nhà, có thể là nhà ở, cơ quan hoặc nhà kính. Năng lượng địa nhiệt có sẵn ở mọi nơi trên đất liền.
Tài nguyên tái tạo
Tài nguyên có thể tái tạo là những tài nguyên có thể tự bổ sung một cách tự nhiên với tốc độ bền vững, khi không bị ô nhiễm hoặc suy thoái bởi các hoạt động của con người, trong trường hợp đó chúng có thời gian tái tạo lâu dài.
Nước
Nước ngầm và các nguồn nước mở như sông suối phụ thuộc vào lưu vực có thảm thực vật và chức năng để nạp lại, đồng thời cần thiết cho hoạt động uống, trồng trọt và nhiều quy trình sản xuất. Hơn nữa, theo báo cáo của National Geographic, nạn phá rừng đang làm giảm lượng mưa và vòng tuần hoàn nước đang bị gián đoạn. Những nguồn này cũng đang bị ô nhiễm do ô nhiễm có thể ảnh hưởng đến sức khỏe môi trường và con người. Cần tiết kiệm nước và sử dụng hiệu quả để tránh tình trạng thiếu nước.
Thủy điện
Thủy điện thường được sản xuất bằng đập và sông có thể cạn kiệt do nạn phá rừng làm giảm thủy điện, trừ khi rừng trong khu vực lưu vực được bảo vệ.
Đất
Đất cung cấp chất nền để sống và phát triển cây trồng. Nó có thể bị suy thoái, ô nhiễm, mất khả năng sinh sản và năng suất, khiến việc bảo tồn đất trở nên quan trọng.
Hàng hóa tái tạo
Hàng hóa tái tạo là những mặt hàng đã cạn kiệt, nhưng việc thu hoạch, trồng và tái chế cẩn thận có thể làm cho hàng hóa có thể tái tạo được mà nếu không thì có thể bị mất.
Cây và hoa màu
Cây cần nhiều năm để phát triển và trưởng thành hơn so với cây hàng năm và cây hai năm, điều đó có nghĩa là khả năng tái tạo của cây sau này cao hơn. Theo Tổ chức Nông nghiệp Thực phẩm, với thời tiết tốt và nguồn cung cấp nước, có thể thu hoạch ba vụ trở lên trong một năm.
- Cây lương thực hàng nămsản xuất hầu hết thực phẩm - ngũ cốc, đậu, hạt có dầu, rau và nhiều loại trái cây.
- Sợi có nguồn gốc từ bông, lanh, gai dầu và đay.
- Đồng cỏ và thức ăn gia súc cây trồng là nguồn thức ăn chính cho động vật cung cấp sữa, thịt và da.
- Cây lâu năm sản xuất nhiều loại trái cây, dầu và nguyên liệu như cao su.
-
Gỗ và bột giấy có được bằng cách chặt phá rừng và cây cối, hiện đang diễn ra với tốc độ không bền vững. Quỹ Động vật Hoang dã Thế giới (WWF) lo ngại “việc khai thác gỗ không bền vững của một số doanh nghiệp trong ngành giấy sẽ làm suy thoái rừng, đẩy nhanh biến đổi khí hậu và dẫn đến mất mát động vật hoang dã”. Bốn mươi phần trăm gỗ chỉ được sử dụng để làm giấy và bìa. WWF kêu gọi sản xuất 70% giấy vào năm 2020 từ các nguồn tái chế để bảo vệ rừng.
Ngũ cốc trên thị trường
Phân bón tự nhiên
Có nhiều nguồn tái tạo đã được sử dụng trước khi có sự ra đời của phân bón hóa học không thể tái tạo trong nông nghiệp. Nông nghiệp hữu cơ và các khu vườn dựa vào chúng. Chúng bao gồm phân và phân hữu cơ từ chất thải của trang trại và động vật, bột cá và máu từ chất thải của nhà máy, phân chim và dơi, tảo bẹ biển.
Năng lượng sinh học
Nguồn năng lượng thay thế phổ biến này bao gồm chất thải sinh khối, cây trồng năng lượng sinh học như cỏ lúa mì, cây dương và cây miscanthus, cũng như từ việc sản xuất khí mê-tan từ bãi chôn lấp hoặc chất thải động vật. Khí sinh học và ethanol sinh học cũng có thể được lấy từ sinh khối và cây trồng năng lượng.
Sự thay đổi hướng tới hàng hóa bền vững và tái tạo
Tài nguyên tái tạo rất quan trọng đối với sự tồn tại liên tục của sự sống trên Trái đất. Trong khi các mặt hàng tái tạo đã được phát triển trong nhiều thế kỷ, việc sử dụng các nguồn tài nguyên như năng lượng từ đại dương và năng lượng mặt trời vẫn còn mới. Việc tăng cường sử dụng các tài nguyên này có thể cải thiện chất lượng cuộc sống trên Trái đất.
