Bài giảng Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả

LỜI NÓI ĐẦU Năng lượng đóng vai trò quan trọng trong tăng trưởng kinh tế và bảo vệ môi trường. Đây là đầu vào quan trọng của rất nhiều ngành sản xuất và là một trong những mặt hàng tiêu dùng thiết yếu của hộ gia đình. Ngày nay, việc khai thác, sử dụng hợp lý các nguồn năng lượng đang trở thành một vấn đề cấp bách mang tính toàn cầu. Sở dĩ như vậy là do nhân loại đang đứng trước hàng loạt nguy cơ mà nguyên nhân của nó chính là vấn đề khai thác, sử dụng năng lượng: những nguồn năng lượng truyền thống (năng lượng hoá thạch) đang ngày một cạn kiệt, nạn ô nhiễm môi trường và sự nóng lên của khí hậu trái đất, hiện tượng biến đổi khí hậu do chất thải trong quá trình sử dụng năng lượng hoặc các sự cố từ các lò hạt nhân làm đe đọa sự sống trên Trái Đất. Việc khai thác và sử dụng năng lượng không tiết kiệm và hiệu quả của con người là một trong những các nguyên nhân chính gây nên sự cạn kiệt của các nguồn tài nguyên năng lượng và huỷ hoại môi trường sinh thái. Do vậy, cần phải giáo dục cho mọi người biết và hiểu về năng lượng, tầm quan trọng của việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong sự phát triển bền vững. Tập bài giảng SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ được biên soạn để làm tài liệu chính thức dùng cho học sinh trường Cao đẳng Cộng đồng Lào Cai dựa trên cơ sở Luật Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả (đã được kỳ họp thứ 7, Quốc hội khóa XII thông qua ngày 17/06/2010). Ngoài ra, tập bài giảng còn tham khảo các tài liệu của các tác giả khác về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả và tác động của khai thác sử dụng năng lượng đến vấn đề biến đổi khí hậu. Xin phép các tác giả - những người đã biên soạn các cuốn sách mà tôi dùng làm tài liệu tham khảo cho phép tôi sử dụng trong công tác giảng dạy và tài liệu tham khảo. Tuy đã cố gắng nhưng chắc chắn không tránh khỏi một số thiếu sót, rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của quý thầy cô giáo và các học sinh để Tập bài giảng ngày càng được hoàn thiện hơn TÁC GIẢ 3 Chương 1. TẦM QUAN TRỌNG CỦA NĂNG LƯỢNG ĐỐI VỚI YÊU CẦU PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI 1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1.1. Khái niệm năng lượng Có nhiều khái niệm khác nhau về năng lượng: Năng lượng là dạng vật chất có khả năng sinh công bao gồm nguồn năng lượng sơ cấp: than, dầu, khí đốt và nguồn năng lượng thứ cấp là nhiệt năng, điện năng được sinh ra thông qua quá trình chuyển hoá năng lượng. Năng lượng là thước đo lượng chuyển động của vật chất dưới mọi hình thức của chuyển động. Chuyển động của vật chất là vĩnh cửu, không hề biến mất mà cũng không tự nhiên sinh ra mà chỉ có thể chuyển từ dạng chuyển động này sang dạng chuyển động khác. Vì vậy, năng lượng trong toàn vũ trụ là một đại lượng bảo toàn (Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng). Theo Bộ Tài nguyên và Môi trường - Tổng cục Môi trường: năng lượng là một dạng tài nguyên vật chất xuất phát từ hai nguồn chủ yếu: năng lượng mặt trời và năng lượng lòng đất. Năng lượng mặt trời tạo tồn tại ở các dạng chính: bức xạ mặt trời, năng lượng sinh học (sinh khối động thực vật), năng lượng chuyển động của khí quyển và thuỷ quyển (gió, sóng, các dòng hải lưu, thuỷ triều, dòng chảy sông...), năng lượng hoá thạch (than, dầu, khí đốt, đá dầu). Năng lượng lòng đất gồm nhiệt lòng đất biểu hiện ở các các nguồn địa nhiệt, núi lửa và năng lượng phóng xạ tập trung ở các nguyên tố như Urani, Thori, Poloni,... Theo Luật Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả số: 50/2010/QH12 đã được Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam khoá XII, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 17 tháng 6 năm 2010: Năng lượng bao gồm nhiên liệu, điện năng, nhiệt năng thu được trực tiếp hoặc thông qua chế biến từ các nguồn tài nguyên năng lượng không tái tạo và tái tạo. Năng lượng xanh là loại năng lượng mà khi được sản xuất, nó có ít tác động tiêu cực đến môi trường hơn so với năng lượng hóa thạch. Những loại năng lượng xanh mà ngày nay người ta thường đề cập đến là: năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng sóng và năng lượng địa nhiệt. Ngoài ra còn rất nhiều loại năng lượng được cho là “xanh”, thậm chí cả năng lượng hạt nhân vì trong trạng thái hoạt động (an toàn), nó sản sinh ra lượng chất thải thấp hơn nhiều lần so với việc sử dụng than đá hoặc dầu. Mục tiêu của việc sản xuất năng lượng xanh là để tạo ra năng lượng nhưng không gây hại cho môi trường. Mỗi hình thức chế tạo năng lượng đều ít nhiều gây ảnh hưởng đến môi trường, nhưng, trong số đó năng lượng tái tạo là đối tượng gây ra ít tác động hơn cả. Hầu hết những người theo trường phái ủng hộ năng lượng tái tạo đều cho rằng nhân loại càng sử dụng năng lượng xanh nhiều bao nhiêu thì hành của chúng ta “sống” lâu hơn bấy nhiêu. Một lợi ích khác cần phải đề cập là năng lượng xanh không cần phải “nhập khẩu”. Chẳng hạn, một địa phương có thể tự sản xuất ra điện bằng cách lắp đặt các tấm pin mặt trời để hấp thụ năng lượng, từ đó tạo ra điện năng. Nếu sử dụng đúng cách, năng lượng dư thừa sẽ có thể được giữ tại bộ lưu trữ để dùng sau, hoặc, được truyền tải lên mạng lưới điện địa phương để cung cấp cho những nơi khác. 4 Một số khái niệm cần lưu ý trong luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả (2010): Tài nguyên năng lượng không tái tạo gồm than đá, khí than, dầu mỏ, khí thiên nhiên, quặng urani và các tài nguyên năng lượng khác không có khả năng tái tạo. Tài nguyên năng lượng tái tạo gồm sức nước, sức gió, ánh sáng mặt trời, địa nhiệt, nhiên liệu sinh học và các tài nguyên năng lượng khác có khả năng tái tạo. Nhiên liệu là các dạng vật chất được sử dụng trực tiếp hoặc qua chế biến để làm chất đốt. Kiểm toán năng lượng là hoạt động đo lường, phân tích, tính toán, đánh giá để xác định mức tiêu thụ năng lượng, tiềm năng tiết kiệm năng lượng và đề xuất giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả đối với cơ sở sử dụng năng lượng. Nhãn năng lượng là nhãn cung cấp thông tin về loại năng lượng sử dụng, mức tiêu thụ năng lượng, hiệu suất năng lượng và các thông tin khác giúp người tiêu dùng nhận biết và lựa chọn phương tiện, thiết bị tiết kiệm năng lượng. Dán nhãn năng lượng là việc dán, gắn, in, khắc nhãn năng lượng lên sản phẩm, bao bì. Hiệu suất năng lượng là chỉ số biểu thị khả năng của phương tiện, thiết bị chuyển hoá năng lượng sử dụng thành năng lượng hữu ích. Mức hiệu suất năng lượng tối thiểu là mức hiệu suất năng lượng thấp nhất do cơ quan nhà nước có thẩm quyền quy định đối với phương tiện, thiết bị sử dụng năng lượng mà dưới mức đó, thiết bị sẽ chịu sự quản lý đặc biệt. Sản phẩm tiết kiệm năng lượng là phương tiện, thiết bị có hiệu suất năng lượng cao, vật liệu có tính cách nhiệt tốt phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật do cơ quan nhà nước có thẩm quyền quy định. 1.1.2. Khái niệm sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả Sử dụng năng lượng tiết kiệm là sử dụng hợp lí, giảm hao phí năng lượng trong quá trình sử dụng. Sử dụng năng lượng hiệu quả là đảm bảo thực hiện được các hoạt động cần thiết với mức tiêu phí năng lượng thấp nhất. Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là sử dụng năng lượng một cách hợp lí, nhằm giảm mức tiêu thụ năng lượng, giảm chi phí năng lượng cho hoạt động của các phương tiện, thiết bị mà vẫn đảm bảo nhu cầu năng lượng cần thiết cho các quá trình sản xuất, dịch vụ và sinh hoạt. Giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là một quá trình hình thành, phát triển ở người học sự hiểu biết, kĩ năng, giá trị và quan tâm tới những vấn đề về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, tạo điều kiện cho người học tham gia vào phát triển xã hội bền vững về sinh thái. Giáo dục nhằm giúp cho mỗi cá nhân và cộng đồng có sự hiểu biết về năng lượng cùng với các vấn đề của nó; những khái niệm cơ bản về năng lượng và sử dụng tiết kiệm, hiệu quả; những tình cảm, mối quan tâm trong việc cải thiện và sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả; những kĩ năng giải quyết cũng như thuyết phục các thành viên cùng tham gia; tinh thần trách nhiệm trước những vấn đề năng lượng và có những hành động thích hợp giải quyết vấn đề. Mục đích của giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả: làm cho các cá nhân và cộng đồng hiểu được tầm quan trọng của năng lượng và của việc sử dụng tiết kiệm, hiệu quả nguồn năng lượng; đem lại cho người học kiến thức, nhận thức về giá trị, thái độ và kĩ năng thực hành để người học tham gia một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong phòng ngừa và giải quyết các vấn đề năng lượng. 5 1.2. PHÂN LOẠI NĂNG LƯỢNG, VAI TRÒ CỦA NĂNG LƯỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ ĐỜI SỐNG 1.2.1. Phân loại năng lượng Về cơ bản, năng lượng được chia thành hai loại, năng lượng không tái tạo (chuyển hóa toàn phần) và năng lượng tái tạo, dựa trên đặc tính của nguồn nhiên liệu sinh ra nó. Năng lượng không tái tạo: - Năng lượng hóa thạch. - Năng lượng hạt nhân Năng lượng tái tạo: - Năng lượng mặt trời - Năng lượng gió - Năng lượng thủy triều - Năng lượng thủy điện - Năng lượng địa nhiệt - Năng lượng sinh khối 1.2.1.1 Năng lượng không tái tạo (chuyển hóa toàn phần) a. Năng lượng hóa thạch Năng lượng hóa thạch là các loại nhiên liệu chứa hàm lượng cacbon và hydrocacbon cao. Đây là tài nguyên không tái tạo bởi vì trái đất mất hàng triệu năm để tạo ra chúng và lượng tiêu thụ đang diễn ra nhanh hơn tốc độ được tạo thành. Sản lượng và tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch làm tăng các mối quan tâm về môi trường. Thế giới đang hướng tới sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo là một trong những cách giúp giải quyết vấn đề tăng nhu cầu năng lượng. Việt Nam là một trong những nước được tạo hóa ưu đãi về nguồn năng lượng hóa thạch (than, dầu khí). Theo Tập đoàn công nghiệp than khoáng sản Việt Nam – VINACOMIN, trữ lượng than Việt Nam rất lớn: Quảng Ninh khoảng 10,5 tỷ tấn trong đó đã tìm kiếm thăm dò 3,5 tỉ tấn, chủ yếu là than antraxit. Đồng bằng sông Hồng dự báo tổng trữ lượng 210 tỉ tấn than Atbitum, các mỏ than ở các tỉnh khác khoảng 400 triệu tấn và riêng than bùn phân bố hầu hết ở 3 miền khoảng 7 tỉ m3, chủ yếu tập trung ở miền Nam, Việt Nam. Dầu khí là nguồn năng lượng quan trọng bậc nhất đang đóng góp 64% tổng năng lượng đang sử dụng toàn cầu, 36% năng lượng còn lại là gỗ, sức nước, sức gió, địa nhiệt, ánh sáng mặt trời, than đá, và nhiên liệu hạt nhân. Kết quả phân tích trữ lượng và tiềm năng dầu khí tính đến 31/12/2004 là 4.300 triệu tấn dầu quy đổi, đã phát hiện 1.208,89 triệu tấn dầu quy đổi chiếm 28% tổng tài nguyên dầu khí Việt Nam, trong đó tổng trữ lượng dầu khí có khả năng thương mại là 814,7 triệu tấn dầu qui đổi, chiếm 67% tổng tài nguyên dầu khí đã phát hiện. Ngành dầu khí đóng góp phần lớn ngoại tệ cho quốc gia với các sản phẩm phục vụ nền kinh tế là điện khí, xăng dầu, khí nén cao áp và năng lượng sạch. Trong giai đoạn vừa qua, Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Việt Nam (PVN) đã cung cấp gần 35 tỷ m3 khí khô cho sản xuất, 40% sản lượng điện của toàn quốc, 35 - 40% nhu cầu ure và cung cấp 70% nhu cầu khí hóa lỏng cho phát triển công nghiệp và tiêu dùng dân sinh. Sản lượng dầu khí khai thác hàng năm ở mức thấp, bình quân khoảng 24 triệu tấn. 5 tháng đầu năm 2012, PVN chỉ khai thác được 10,86 triệu tấn dầu khí. Trong khi đó, trữ lượng khai thác ở Việt Nam đang đứng thứ 4 về dầu mỏ và thứ 7 về khí đốt trong khu vực Châu Á Thái Bình Dương (Theo BP, 2010), đồng thời đứng thứ 25 và 30 trên thế giới. Chính vì vậy, Việt Nam có hệ số trữ lượng/sản xuất (R/P) rất cao, trong đó R/P dầu thô là 32,6 lần (đứng đầu khu vực Châu Á-TBD và thứ 10 thế giới) và R/P khí đốt là 66 lần (đứng đầu Châu Á - TBD và thứ 6 thế giới). Điều này cũng cho thấy tiềm năng phát triển của ngành trong tương lai còn rất lớn. 6 * Nguồn gốc Nhiên liệu hóa thạch được hình thành từ quá trình phân hủy kỵ khí của xác các sinh vật, bao gồm thực vật phù du và động vật phù du lắng đọng xuống đáy biển (hồ) với số lượng lớn trong các điều kiện thiếu oxy, cách đây hàng triệu năm. Trải qua thời gian địa chất, các hợp chất hữu cơ này trộn với bùn, và bị chôn vùi bên dưới các lớp trầm tích nặng. Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao làm cho các vật chất hữu cơ bị biến đổi hóa học, đầu tiên là tạo ra kerogen ở dạng sáp. Chúng được tìm thấy trong các đá phiến sét dầu và sau đó khi bị nung ở nhiệt cao hơn sẽ tạo ra hydrocacbon lỏng và khí bởi quá trình phát sinh ngược. Còn thực vật đất liền có xu hướng tạo thành than. Một vài mỏ than được xác định là có niên đại vào kỷ Phấn trắng. Dầu và khí thiên nhiên có nguồn gốc từ các trầm tích biển giàu xác bã động thực vật cách đây khoảng 200 triệu năm. Các trầm tích hữu cơ ở điều kiện chôn vùi thiếu oxy, dưới nhiệt độ 50-250oC, áp suất ở độ sâu 2-7km theo thời gian tạo nên hỗn hợp hydrocacbon là dầu và khí (ở dãy nhiệt độ cao hơn và độ sâu sâu hơn dầu). Các mỏ dầu và khí thường thấy đi đôi với nhau. Do tỷ trọng nhỏ hơn đá, chúng có xu hướng di chuyển lên phía trên qua các lỗ rỗng của đá và tích tụ thành các vũng dưới những lớp đá không thấm. Tầng đá không thấm phía trên và tầng đá thấm bên dưới tạo nên bẫy dầu hoặc khí. Có nhiều dạng bẫy khác nhau trong tự nhiên. Một khi tầng đá phủ bị mũi khoan xuyên thủng thì dầu và khí đi theo lỗ khoan lên mặt đất để được chế biến và phân phối. * Sự quan trọng Nhiên liệu hóa thạch có vai trò rất quan trọng bởi vì chúng có thể được dùng làm chất đốt (bị oxi hóa thành dioxit cacbon và nước) để tạo ra năng lượng. Việc sử dụng than làm nhiên liệu đã diễn ra rất lâu trong lịch sử. Than được sử dụng để nấu chảy quặng kim loại. Khai thác dầu mỏ thương mại, phần lớn là sự thay thế cho dầu có nguồn gốc động vật (như dầu cá) để làm chất đốt cho các loại đèn dầu bắt đầu từ thế kỷ 19. Charles Goodyear giám đốc của BHP Billiton cho rằng nhiên liệu hóa thạch cung cấp 86% cho nhu cầu năng lượng của thế giới và điều này sẽ không thay đổi cho đến năm 2025, mặc dù nhu cầu phát triển năng lượng đến thời điểm đó tăng tới 50%. Tất cả nguồn năng lượng sẽ phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu hóa thạch và đây chính là một vấn đề lớn đang được các chuyên gia tìm cách giải quyết. Mặc dù khí carbon dioxide tạo nên 60% khí gas, nhưng than đá vẫn đáp ứng nhu cầu nhiều hơn vì nó rất dồi dào, tiết kiệm và dễ vận chuyển. Theo Hiệp hội than đá Thế giới WCA, 41 % lượng điện của thế giới được sản xuất từ than đá. Còn theo Tổ chức Năng lượng Quốc tế, nhu cầu tiêu thụ của toàn cầu đối với nguyên liệu này sẽ tăng thêm ít nhất là 17 % vào năm 2035. Trong báo cáo thường niên vừa được công bố ngày 12/11/2013 Tổ chức Năng lượng Thế giới dự báo nhu cầu than của nhân loại sẽ tăng thêm 17 % trong 20 năm nữa và đây sẽ là nguyên nhân khiến nhiệt độ của trái đất tăng thêm 3,6°C. Chỉ trong chưa đầy một thập niên nữa, than đá sẽ là nguồn nguyên liệu được sử dụng nhiều nhất, trước cả dầu hỏa và khí đốt. Dầu mỏ là một trong những nhiên liệu quan trọng nhất của xã hội hiện đại dùng để sản xuất điện và cũng là nhiên liệu của tất cả các phương tiện giao thông vận tải. Dầu mỏ còn là nguồn nguyên liệu tạo ra các sản phẩm phục vụ công nghiệp, nông nghiệp và tiêu dùng như sợi tổng hợp, chất dẻo, cao su nhân tạo, chất tẩy rửa, hương liệu, dung môi sơn... và nhiều sản phẩm khác. Vì thế dầu thường được ví là “vàng đen”. Vì tầm quan trọng kinh tế, dầu mỏ cũng là lý do cho những mâu thuẫn chính trị. Tổ chức các nước xuất khẩu dầu mỏ (OPEC) đã sử dụng dầu mỏ như vũ khí trong cuộc xung đột Trung Đông và tạo ra cuộc khủng hoảng 7 dầu mỏ vào năm 1973 và 1979. Thực tế, dầu lửa và khí đốt đã trở thành nguyên nhân chủ yếu của các bất đồng ở hầu hết các nơi trên thế giới. Do nhu cầu và sự phụ thuộc của thế giới vào dầu lửa và khí đốt ngày càng tăng, dầu lửa đồng nghĩa với sức mạnh của hầu hết các chính phủ. Khí thiên nhiên đã có thời kỳ bị đốt bỏ trên các giàn khoan dầu và được xem là sản phẩm không cần thiết của quá trình khai thác dầu mỏ, nhưng bây giờ được quan tâm rất nhiều và được xem là tài nguyên rất có giá trị do nó là một nguồn năng lượng hiệu quả và tương đối sạch. Khí thiên nhiên hầu như không chứa S. Hơn nữa, khi đốt nó thải ít CO2 hơn xăng dầu hay than. Khí thiên nhiên đang được ứng dụng trên nhiều lĩnh vực năng lượng như đốt trong các hộ gia đình, các trạm phát điện thay thế than, khí nén làm nhiên liệu cho các phương tiện giao thông (xe tải, bus...). So với các xe chạy bằng xăng dầu, xe chạy bằng khí thiên nhiên giảm lượng phát thải đến 80-90% hydrocacbon, 90% CO, 90% các chất độc và hầu như không có muội khói. Nó còn kinh tế vì giá thành cũng chỉ tương đương xăng dầu. * Hạn chế Khai thác than lộ thiên gây ra vấn đề môi trường như: "xóa sổ" hoàn toàn thảm thực vật và lớp đất mặt, làm gia tăng xói mòn đất cũng như làm mất đi nơi trú ngụ của nhiều sinh vật. Hơn nữa, nước thoát ra từ những mỏ này chứa axit và các khoáng độc, gây ô nhiễm nước, ô nhiễm đất. Việc khai thác than dưới các hầm mỏ sâu trong lòng đất lại khá nguy hiểm, xác suất rủi ro cao. Ở Mĩ, trong suốt thế kỷ 20 đã có hơn 90.000 người thợ mỏ chết vì các tai nạn hầm mỏ, và thường các công nhân hầm mỏ đều có nguy cơ cao về bệnh ung thư và nám phổi. Hạn chế lớn nhất của việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch nói chung và than nói riêng là nó gây ra ô nhiễm không khí do sự phát thải CO2, SO2, NOx... mỗi tấn than được khai thác để phục vụ cho nhu cầu điện lực thì lại tạo ra một tấn khí thải carbon. Tính trên một đơn vị nhiệt lượng phát ra thì đốt than thải ra nhiều chất ô nhiễm hơn các nhiên liệu hoá thạch khác (dầu, khí). Chính vì vậy, việc đốt than đã gián tiếp góp phần vào quá trình biến đổi khí hậu làm suy thoái môi trường toàn cầu mà nổi bật là hiện tượng hiệu ứng nhà kính và mưa axit. Ô nhiễm dầu cũng gây tác hại nghiêm trọng đến môi trường. Dầu hỏa bị oxy hóa rất chậm. Nơi có sự cố dầu và nước thải công nghiệp chứa dầu thì có benzen, toluen rất độc, làm sinh vật chết trực tiếp, polyclorua diphenyl trung chuyển vào cơ thể cá rồi qua người gây ung thư. Những hợp phần nặng của dầu lắng xuống đáy biển hoặc bị sóng đánh dạt vào cửa sông sẽ tác động lâu dài lên hệ sinh thái. Dầu dạt vào bãi biển làm ngưng các hoạt động đánh bắt hải sản, du lịch. Đất bị ô nhiễm dầu có thể trở thành đất chết. Dầu xâm nhập vào làm thay đổi kết cấu, đặc tính cơ lý học của đất. Các hạt keo đất thành "trơ", không còn khả năng hấp phụ trao đổi nữa (giảm khả năng tự làm sạch của đất). Sự tràn dầu thô ngoài biển khơi thì ít nguy hại hơn sự tràn dầu đã qua tinh chế ở gần bờ hoặc các vùng cửa sông (hậu quả lâu dài và thiệt hại nặng nề hơn). b. Năng lượng hạt nhân Năng lượng hạt nhân là một loại công nghệ được thiết kế để tách năng lượng hữu ích từ hạt nhân nguyên tử thông qua các lò phản ứng hạt nhân có kiểm soát. Phương pháp duy nhất được sử dụng hiện nay là phân hạch hạt nhân, mặc dù các phương pháp khác có thể bao gồm tổng hợp hạt nhân và phân rã phóng xạ. Tất cả các lò phản ứng với nhiều kích thước và mục đích sử dụng khác nhau đều dùng nước được nung nóng để tạo ra hơi nước và sau đó được chuyển thành cơ năng để phát điện hoặc tạo lực đẩy. Năm 2007, 14% lượng điện trên Thế giới được sản xuất từ năng lượng hạt nhân. 8 * Nguồn gốc Phản ứng phân hạch hạt nhân được Enrico Fermi thực hiện hành công vào năm 1934 khi nhóm của ông dùng nơtron bắn phá hạt nhân uranium. Năm 1938, các nhà khoa học đã xác định rằng các nơtron tương đối nhỏ có thể cắt các hạt nhân của các nguyên tử urani lớn thành hai phần khá bằng nhau, và đây là một kết quả đáng ngạc nhiên. Rất nhiều nhà khoa học nhận thấy rằng nếu các phản ứng phân hạch sinh ra thêm nơtron, thì một phản ứng hạt nhân dây chuyền kéo dài là có thể tạo ra được. Điện được sản xuất đầu tiên từ lò phản ứng hạt nhân thực nghiệm EBR-I vào ngày 20 tháng 12 năm 1951 tại Arco, Idaho, với công suất ban đầu đạt khoảng 100 kW. Năm 1954, nhà máy điện hạt nhân Obninsk của Liên Xô trở thành nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trên Thế giới sản xuất điện hòa vào mạng lưới với công suất không tải khoảng 5 MW điện Nhà máy năng lượng nguyên tử thương mại đầu tiên trên Thế giới, Calder Hall tại Sellafield, Anh được khai trương vào năm 1956 với công suất ban đầu là 50 MW (sau này nâng lên 200 MW). Việt Nam đã và đang tích cực chuẩn bị ch