How much electricity does it take to power the world?

Translator: Nguyen Anh Reviewer: Nhu PHAM

You flip a switch.

Bạn bật công tắc.

Coal burns in a furnace, which turns water into steam.

Than được đốt trong lò biến nước thành hơi nước.

That steam spins a turbine, which activates a generator,

Hơi nước đẩy tuabin xoay vòng, kích hoạt máy phát điện,

which pushes electrons through the wire.

đẩy các electron qua đường dây.

This current propagates through hundreds of miles of electric cables

Dòng điện này chạy qua hàng trăm km dây cáp điện

and arrives at your home.

và đến được nhà bạn.

All around the world, countless people are doing this every second—

Khắp nơi trên thế giới, cứ mỗi giây, có vô số người

flipping a switch, plugging in, pressing an “on” button.

bật công tắc, cắm điện, nhấn nút bật.

So how much electricity does humanity need?

Vậy cần bao nhiêu điện cho toàn nhân loại?

The amount we collectively use is changing fast,

Tổng lượng điện mà chúng ta sử dụng đang thay đổi nhanh chóng,

so to answer this question,

vậy nên để trả lời câu hỏi này,

we need to know not just how much the world uses today,

chúng ta cần biết không chỉ lượng điện cả thế giới dùng trong hôm nay,

but how much we’ll use in the future.

mà cả lượng điện chúng ta sẽ sử dụng trong tương lai.

The first step is understanding how we measure electricity.

Bước đầu tiên là tìm hiểu cách ta đo lường điện năng.

It’s a little bit tricky.

Hơi phức tạp đấy.

A joule is a unit of energy,

Jun là một đơn vị năng lượng,

but we usually don't measure electricity in just joules.

nhưng ta thường không đo lường điện bằng jun.

Instead, we measure it in watts.

Thay vào đó, là watt.

Watts tell us how much energy, per second, it takes to power something.

Watt cho ta biết cần dùng bao nhiêu năng lượng mỗi giây để một vật hoạt động.

One joule per second equals one watt.

Một jun trên giây bằng một watt.

It takes about .1 watts to power a smart phone,

Cần khoảng 0.1 watt để một chiếc điện thoại thông minh hoạt động,

a thousand to power your house, a million for a small town,

một ngàn watt cho một ngôi nhà, một triệu cho một khu dân cư nhỏ,

and a billion for a mid-size city.

và một tỉ cho một thành phố tầm trung.

As of 2020, it takes 3 trillion watts to power the entire world.

Đến năm 2020, thế giới cần dùng đến tổng cộng ba ngàn tỷ watt.

But almost a billion people don’t have access to reliable electricity.

Nhưng hiện tại, có gần một tỷ người không tiếp cận được với nguồn điện thường trực.

As countries become more industrialized and more people join the grid,

Khi các quốc gia ngày càng công nghiệp hóa

và càng nhiều người tham gia mạng lưới điện,

electricity demand is expected to increase about 80% by 2050.

nhu cầu về điện năng được dự đoán sẽ tăng khoảng 80% vào năm 2050.

That number isn't the complete picture.

Nhưng con số đó không phải là toàn bộ bức tranh.

We'll also have to use electricity in completely new ways.

Chúng ta cũng cần sử dụng điện theo những cách hoàn toàn mới.

Right now, we power a lot of things by burning fossil fuels,

Hiện tại, ta tạo ra năng lượng bằng cách đốt các nhiên liệu hóa thạch,

emitting an unsustainable amount of greenhouse gases

nó tỏa ra lượng lớn khí nhà kính

that contribute to global warming.

góp phần gây nên hiện tượng nóng lên toàn cầu.

We’ll have to eliminate these emissions entirely

Chúng ta sẽ cần phải loại bỏ hoàn toàn những khí thải này

to ensure a sustainable future for humanity.

để đảm bảo một tương lai bền vững cho nhân loại.

The first step to doing so, for many industries,

Bước đầu tiên để làm điều đó, đối với nhiều ngành công nghiệp,

is to switch from fossil fuels to electric power.

là thay nhiên liệu hóa thạch bằng năng lượng điện.

We'll need to electrify cars,

Chúng ta cần xe chạy bằng điện,

switch buildings heated by natural gas furnaces to electric heat pumps,

thay hệ thống sưởi dùng lò khí đốt tự nhiên bằng nguồn nhiệt từ điện,

and electrify the huge amount of heat used in industrial processes.

và điện hóa lượng nhiệt khổng lồ dùng trong các quy trình công nghiệp.

So all told, global electricity needs could triple by 2050.

Nếu tính tất cả điều trên, nhu cầu điện toàn cầu có thể tăng gấp ba vào năm 2050.

We’ll also need all that electricity to come from clean energy sources

Chúng ta cũng sẽ cần tạo ra điện từ nguồn năng lượng sạch

if it’s going to solve the problems caused by fossil fuels.

nếu chúng có thể giải quyết các vấn đề do nhiên liệu hóa thạch gây ra.

Today, only one third of the electricity we generate comes from clean sources.

Ngày nay, chỉ một phần ba lượng điện được tạo ra từ năng lượng sạch.

Fossil fuels are cheap and convenient, easy to ship,

Nhiên liệu hóa thạch rẻ, dễ sử dụng, dễ vận chuyển,

and easy to turn into electricity on demand.

và dễ tạo thành nguồn điện theo nhu cầu.

So how can we close the gap?

Vậy làm thế nào để ta rút ngắn khoảng cách?

Wind and solar power work great for places with lots of wind and sunshine,

Năng lượng gió và mặt trời hoạt động tốt ở những nơi nhiều gió và nắng,

but we can’t store and ship sunlight or wind the way we can transport oil.

nhưng ta không thể đóng gói và vận chuyển chúng như vận chuyển dầu.

To make full use of energy from these sources at other times or in other places,

Để tận dụng những năng lượng sạch này vào những nơi khác, thời điểm khác,

we’d have to store it in batteries

chúng ta cần lưu giữ chúng trong pin

and improve our power grid infrastructure to transport it long distances.

và cải thiện cơ sở hạ tầng mạng lưới điện để vận chuyển chúng đi xa.

Meanwhile, nuclear power plants use nuclear fission

Trong khi đó, các nhà máy điện hạt nhân sử dụng sự phân hạch hạt nhân

to generate carbon-free electricity.

để tạo ra điện mà không thải khí CO2 ra môi trường.

Though still more expensive than plants that burn fossil fuels,

Dù đắt đỏ hơn các nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch,

ta có thể xây dựng chúng ở bất cứ đâu

they can be built anywhere

and don’t depend on intermittent energy sources like the sun or wind.

mà không cần dựa vào nguồn năng lượng đứt quãng như nắng hay gió.

Researchers are currently working to improve nuclear waste disposal

Các nhà nghiên cứu đang tìm cách cải thiện việc xử lý chất thải hạt nhân

and the safety of nuclear plants.

và độ an toàn của các nhà máy hạt nhân.

There’s another possibility we’ve been trying to crack since the 1940s:

Có một khả năng khác mà ta luôn cố gắng phát triển từ những năm 1940:

nuclear fusion.

tổng hợp hạt nhân.

It involves smashing light atoms together, so they fuse,

Đập hai nguyên tử ánh sáng vào nhau, giúp chúng hợp nhất

and harnessing the energy this releases.

và khai thác năng lượng mà nó giải phóng.

Accidents aren't a concern with nuclear fusion,

Quá trình tổng hợp hạt nhân không gây ra tai nạn

and it doesn't produce the long-lived radioactive waste fission does.

và không tạo ra chất thải phóng xạ lâu dài như quá trình phân hạch.

It also doesn’t have the transport concerns

Nó cũng không gặp vấn đề về vận chuyển

associated with wind, solar, and other renewable energy sources.

như năng lượng gió, mặt trời và các nguồn năng lượng tái chế khác.

A major breakthrough here could revolutionize clean energy.

Đột phá trong việc tổng hợp hạt nhân

có thể tạo ra cách mạng trong ngành năng lượng sạch.

The same is true of nuclear fission, solar, and wind.

Tương tự với các quá trình phân hạch hạt nhân, gió hay ánh nắng.

Breakthroughs in any of these technologies,

Bất kì đột phá nào trong những công nghệ này,

and especially in all of them together, can change the world:

đặc biệt khi kết hợp tất cả cùng nhau, có thể làm thay đổi thế giới:

not only helping us triple our electricity supply,

không chỉ giúp chúng ta nhân ba nguồn cung điện năng,

but enabling us to sustain it.

mà còn cho phép ta duy trì nó.