Những phát minh mới về năng lượng

/in /by

Cuộc khủng hoảng năng lượng và những đòi hỏi về chống biến đổi khí hậu trong những năm gần đây đã thúc đẩy các nhà khoa học nghiên cứu, tìm ra các cách mới nhằm tăng hiệu quả năng lượng, hoặc đẩy nhanh quá trình chuyển đổi năng lượng, sử dụng khí gây hiệu ứng nhà kính vào mục đích dân sinh…


Pin mặt trời song song perovskite/CIS hai đầu cuối nguyên khối với hiệu suất gần 25% – giá trị cao nhất đạt được cho đến nay đối với công nghệ này

Khám phá mới trong lĩnh vực điện mặt trời

Mục tiêu của Hiệp định Paris về biến đổi khí hậu là đạt được mức trung hòa carbon vào giữa thế kỷ XXI và hạn chế nhiệt độ toàn cầu tăng lên 1,5°C so với thời kỳ tiền công nghiệp từ nay đến năm 2030.

Theo Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA), toàn thế giới sẽ phải lắp đặt điện mặt trời với công suất gấp 4 lần so với hiện tại. Tin tốt là chi phí lắp đặt đã giảm mạnh. Theo báo cáo được công bố vào đầu năm 2022 của Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), từ năm 2010 đến năm 2019, đơn giá lắp đặt điện mặt trời đã giảm 85%, còn điện gió giảm 55%.

Giữa bối cảnh giá nhiên liệu hóa thạch tăng cao và những lo ngại về an ninh nguồn cung năng lượng do ảnh hưởng chiến tranh Nga – Ukraine, hoạt động phát triển năng lượng tái tạo đã được thúc đẩy mạnh mẽ. Theo báo cáo của BloombergNEF, đầu tư toàn cầu vào các dự án điện mặt trời đã tăng 33% trong nửa đầu năm 2022, tăng 120 tỉ USD so với năm 2021. Còn trong lĩnh vực điện gió, đầu tư đã tăng 16%, lên 84 tỉ USD. Tháng 8-2022, Giám đốc Quỹ khí hậu châu Âu (EFC) Laurence Tubiana nhận định: “Khả năng điện mặt trời sẽ chiếm một nửa lượng điện trên thế giới vào giữa thế kỷ này, do tiềm năng lớn của nguồn điện tái tạo này”.

Hiệu ứng quang điện – một quá trình sản xuất điện từ bức xạ mặt trời – đã được nhà vật lý người Pháp Edmond Becquerel phát hiện vào năm 1839. Vào những năm 50 của thế kỷ XX, Mỹ đã phát triển những tế bào quang điện đầu tiên, có cấu tạo từ silicon. Nhưng ngày nay, phần lớn các tấm pin mặt trời được sản xuất ở Trung Quốc. Theo IEA, các tế bào quang điện mới trên thị trường có khả năng chuyển đổi ánh sáng thành năng lượng hiệu quả hơn 20% so với 5 năm trước, nhờ vào các vật liệu mới.

Trong số các cải tiến có pin mặt trời sử dụng perovskite (tên một loại quặng gồm canxi, titan và oxy). Nhà khoáng vật học người Nga Lev Perovski đã phát hiện loại vật liệu này vào thế kỷ XIX. Giá thành chất liệu này rẻ hơn tấm pin silicon và tấm màng mỏng có thể lắp đặt được trên tất cả các loại bề mặt. Theo các chuyên gia, khám phá này có thể cách mạng hóa lĩnh vực điện mặt trời bằng cách tăng số lượng điểm có thể sản xuất điện mặt trời. Trong tương lai, tấm pin thế hệ mới này có thời gian xuống cấp chậm hơn và có tuổi thọ ít nhất là 20 năm so với thế hệ hiện tại.


Những phát minh mới về năng lượng

Những nghiên cứu gần đây cho thấy đó là điều khả thi. Trên Tạp chí Science tháng 4-2022, các nhà khoa học báo cáo đã thành công trong việc chế tạo các tấm pin perovskite hiệu quả hơn tấm pin silicon. Một nghiên cứu khác được công bố trên Tạp chí Nature cho biết, chất perovskite được sử dụng để gia tăng quá trình chuyển đổi năng lượng từ dải phổ bức xạ mặt trời. Cụ thể, tinh thể perovskite dùng để chuyển đổi tia hồng ngoại và một vật liệu khác có hàm lượng carbon cao dùng chuyển đổi cho tia cực tím.

Như vậy chỉ còn lại vấn đề năng lượng vào ban đêm, khi không còn bức xạ mặt trời. Mới đây, các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Stanford đã sản xuất thành công một loại pin có thể tạo ra năng lượng vào ban đêm bằng cách sử dụng nhiệt do trái đất tạo ra. Ron Schoff, người đứng đầu mảng nghiên cứu năng lượng tái tạo tại Viện Nghiên cứu điện (EPRI – đặt trụ sở tại Mỹ), cho biết, có rất nhiều sáng tạo trong ngành công nghiệp này. Theo ông, một trong những giải pháp cho vấn đề gia tăng sử dụng đất để xây dựng trang trại điện mặt trời sẽ được giải quyết bằng các tấm pin hai mặt nhằm sản xuất điện từ cả ánh sáng mặt trời và ánh sáng phản chiếu từ mặt đất.

Trên Tạp chí Science tháng 4-2022, các nhà khoa học báo cáo đã thành công trong việc chế tạo các tấm pin perovskite hiệu quả hơn tấm pin silicon. Một nghiên cứu khác được công bố trên Tạp chí Nature cho biết, chất perovskite được sử dụng để gia tăng quá trình chuyển đổi năng lượng từ dải phổ bức xạ mặt trời.

Giải pháp khác bao gồm các dự án phát triển nông điện, tức là sử dụng đất để vừa lắp đặt tấm pin bán trong suốt, vừa trồng trọt các loại cây. Tại Ấn Độ, các tấm pin đã được lắp đặt trên các kênh đào từ một thập niên trở lại đây, giúp tạo ra điện và giảm lượng bốc hơi.

Theo các chuyên gia, người tiêu dùng cũng có thể góp phần tạo ra giải pháp hữu hiệu bằng cách thay đổi giờ giấc tiêu thụ điện hoặc bằng cách hợp tác với nhau qua mô hình doanh nghiệp mạng lưới Airbnb (mạng lưới kết nối với người cần đặt phòng, thuê nhà, thuê phòng nghỉ dưỡng với người có phòng cho thuê).


Dự án sử dụng CO2 để sưởi ấm và làm mát đang được triển khai trong giai đoạn thử nghiệm tại 3 tòa nhà trong khuôn viên Viện Campus Energypolis, Trường Đại học Bách khoa Liên bang Thụy Sĩ (Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne – EPFL)

Sử dụng CO2 để sưởi ấm và làm mát

Trong những năm gần đây, bên cạnh những nỗ lực chuyển dịch năng lượng của chính phủ, các nhà khoa học cũng bỏ không ít công sức để tìm ra những giải pháp tiêu thụ năng lượng đơn giản hơn và ít tốn kém hơn.

Viện Nghiên cứu Campus Energypolis (vùng Sion, Thụy Sĩ) vừa công bố một cải tiến mới trong công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (Carbon Capture, Utilization and Storage – CCUS). Cải tiến này sẽ cho phép thu giữ CO2 có trong không khí để sưởi ấm và làm lạnh theo nhu cầu.

Khi khí CO2 bị ngưng tụ và chuyển sang trạng thái lỏng, nó sẽ giải phóng nhiệt. Như vậy, CO2 lỏng có thể được tích hợp vào mạng lưới phân phối nhiệt, ví dụ như hệ thống sưởi ấm bể bơi. Ngược lại, CO2 lỏng cần hấp thụ nhiệt để bay hơi, phù hợp cho mục đích làm lạnh. Đây là nghiên cứu phối hợp giữa Viện Campus Energypolis, Trường Đại học Bách khoa Liên bang Thụy Sĩ (Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne – EPFL) với công ty khởi nghiệp ExerGO và các công ty địa phương Zero-C và Oiken. Hệ thống sản xuất năng lượng này được gọi là “mạng lưới CO2”, có thể hoạt động với nước như một chất dẫn nhiệt. Về cơ bản, một mạng lưới dùng sự thay đổi nhiệt độ của nước để tạo năng lượng cho các bộ phận khác. Tuy nhiên, nghiên cứu cho rằng sử dụng CO2 sẽ giúp tiết kiệm năng lượng hơn.

Ông Jessen Page, một trong những người tham gia dự án, giải thích: “Với mỗi ki-lô-gam CO2 bay hơi và ngưng tụ, ta có thể sản xuất năng lượng cao gấp 10 lần so với một mạng lưới nước. Lượng năng lượng này có thể làm tăng hoặc giảm đến 3 độ”. Chi phí phát triển giải pháp này là 4 triệu USD. Hiện nay, dự án đang được triển khai trong giai đoạn thử nghiệm tại 3 tòa nhà trong khuôn viên Energypolis. Các nhà chức trách Thụy Sĩ cho các nhà nghiên cứu thời hạn 1 năm để chứng minh độ hiệu quả của giải pháp này, đồng thời xem xét liệu dự án có đủ khả năng đóng góp nhiều hơn vào quá trình chuyển dịch năng lượng. Ở giai đoạn thử nghiệm, dự án cần tạo ra được 500 kW năng lượng.


Viện Nghiên cứu Campus Energypolis (vùng Sion, Thụy Sĩ) vừa công bố một cải tiến mới trong công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS). Cải tiến này sẽ cho phép thu giữ CO2 có trong không khí để sưởi ấm và làm lạnh theo nhu cầu.

Ngoài ra, các mạng lưới cần thiết cho việc vận chuyển CO2 yêu cầu sử dụng đường ống làm từ chất liệu nhẹ và dễ tiếp cận hơn so với đường ống dẫn nước. Ông Jessen Page giải thích thêm: “Đó là điều tạo nên sự khác biệt. Chi phí lắp đặt thấp hơn nhiều. Chúng ta không cần phải phá đường hoặc mặt tiền để lắp đặt”. Giám đốc công ty khởi nghiệp ExerGO Alberto Mian cho biết thêm: “Mọi thiết bị và chất liệu đã có sẵn trên thị trường. Chúng ta hoàn toàn có thể cho lắp đặt ngay lập tức”.

Về mặt chi phí, các nhà khoa học dự tính, nếu thực hiện tiết kiệm mỗi năm, công trình này sẽ sinh lợi nhuận sau 6 năm. Trong khi đó, một đường ống dẫn khí cần nhiều thời gian hơn để sinh lãi. Theo các nhà khoa học, mạng lưới CO2 có thể giúp xây dựng một thành phố tương lai hoàn toàn tự cung về điện. Nếu thành công, dự án này sẽ giúp phát triển các cơ sở hạ tầng năng lượng khác và giảm thiểu nhu cầu sử dụng khí đốt tự nhiên.


Nhóm các nhà khoa học – những người đã phát triển “Phương tiện dưới nước vận hành từ xa” (ROV) tại Đại học Heriot-Watt (Scotland) – khẳng định, thiết bị ROV sẽ tạo đột phá trong ngành công nghiệp điện gió.

Cuộc cách mạng của điện gió ngoài khơi

Trong một bể tạo sóng của phòng thí nghiệm ở Edinburgh, các kỹ sư tập trung quan sát hoạt động của một chiếc máy không người lái dưới nước. Chẳng bao lâu nữa, thiết bị sẽ có thể đi ra khơi để giúp bảo trì các trang trại điện gió. Đây sẽ là một cuộc cách mạng nhỏ cho một lĩnh vực đang bùng nổ.

Chính phủ Vương quốc Anh đã đề xuất kế hoạch đầy tham vọng để phát triển năng lượng gió và giảm lượng khí thải CO2. Trong bối cảnh khủng hoảng năng lượng và xung đột Nga – Ukraine, đầu tư càng được đẩy mạnh thêm. Do vậy, dự án này mang tính quan trọng cao.

Nhóm các nhà khoa học – những người đã phát triển “Phương tiện dưới nước vận hành từ xa” (ROV) tại Đại học Heriot-Watt (Scotland) – khẳng định, thiết bị này sẽ tạo đột phá trong ngành công nghiệp điện gió. Yvan Petillot – giáo sư chuyên về chế tạo robot – cho biết, ROV sẽ thực hiện các hoạt động kiểm tra và bảo dưỡng tại các trang trại điện gió ngoài khơi. Đây là những nhiệm vụ đòi hỏi thợ lặn, nhiều rủi ro và tốn kém. Với thiết bị này, hoạt động bảo trì sẽ được đáp ứng cho hàng nghìn turbine sắp xuất hiện ngoài khơi trong 10-15 năm tới và cả hệ thống chuỗi sản xuất hydrogen.

Vào tháng 5-2022, chiếc máy không người lái dưới nước được trang bị cảm biến đã tiến hành cuộc kiểm tra đầu tiên tại một trang trại gió ngoài khơi. Thước phim quay được sẽ giúp các nhà khoa học nghiên cứu tình trạng của nền móng turbine và dây cáp ngầm. Ngoài ra, thiết bị cũng đã tái tạo một bản mô hình 3D của phần nền móng chìm ngập nước, cho thấy độ tích tụ của các vi sinh vật, thực vật và tảo trên các turbine.

Nếu phát hiện vấn đề, ROV có thể được triển khai để sửa chữa. Giáo sư Yvan Petillot giải thích: “Trước tiên, hệ thống sẽ tự động thực hiện một cuộc kiểm tra đáy biển và cấu trúc địa hình, đồng thời xây dựng một mô hình 3D, giúp đội nghiên cứu trên đất liền phát hiện được ngay vấn đề. Theo quy trình, nếu phát hiện dấu hiệu ăn mòn, chúng ta phải vặn van, nối cáp, thay cực dương hoặc làm sạch bề mặt”.


Phương tiện dưới nước vận hành từ xa (ROV) do Đại học Heriot-Watt (Scotland) phát minh

Hiện thiết bị ROV cần được thử nghiệm kỹ càng hơn về mảng ước tính thời gian cần thiết để kiểm tra toàn bộ trang trại điện gió ngoài khơi. Ông Maxime Duchet – kỹ sư của Tập đoàn Điện lực Pháp – cho biết thêm: “Những kết quả ban đầu cho thấy công nghệ có thể bảo đảm các hoạt động an toàn hơn, tốc độ triển khai cũng nhanh hơn, phát thải carbon ít hơn”. Các kỹ sư cho biết, thiết bị ROV có thể tự hoạt động trong hầu hết thời gian, bất kỳ ai cũng có thể điều khiển.

S.Phương
https://petrotimes.vn/nhung-phat-minh-moi-ve-nang-luong-675720.html

Lò phản ứng năng lượng mặt trời biến CO2 và rác thải nhựa thành sản phẩm hữu ích

/in /by

Khí nhà kính và rác thải nhựa là hai trong số những vấn đề môi trường lớn nhất mà thế giới phải đối mặt hiện nay. Một lò phản ứng mới của Cambridge được thiết kế để xử lý cả hai vấn đề này cùng một lúc, chuyển đổi CO2 và chai nhựa đã qua sử dụng thành vật liệu hữu ích, cung cấp năng lượng hoàn toàn bằng ánh sáng mặt trời.

Khí CO2 trong khí quyển đang ở mức cao nhất trong hàng thiên niên kỷ, dẫn đến hậu quả nghiêm trọng về khí hậu. Trong khi đó, sự phụ thuộc của chúng ta vào nhựa đang gây ra sự tích tụ rất lớn ở các con sông, đại dương và mọi nơi từ cực này sang cực khác. Nghiên cứu trong cả hai lĩnh vực này đã dẫn đến việc nhà khoa học thiết kế các lò phản ứng chuyển đổi CO2 thu được hoặc chất thải nhựa thành dầu, nhiên liệu cũng như các hóa chất và vật liệu hữu ích khác.

Nhưng giờ đây các nhà khoa học tại Cambridge đã thiết kế lò phản ứng đầu tiên có thể xử lý cả hai chất ô nhiễm cùng một lúc. Thiết bị được tạo thành từ hai ngăn riêng biệt, một ngăn chứa nhựa và một ngăn chứa CO2, cũng như thiết bị trong mỗi ngăn hấp thụ năng lượng từ ánh sáng và sử dụng năng lượng đó để kích hoạt chất xúc tác chuyển đổi nguyên liệu thành thứ gì đó hữu ích hơn. Chất hấp thụ ánh sáng là perovskite – một vật liệu đầy hứa hẹn cho pin mặt trời, trong khi chất xúc tác có thể thay đổi tùy thuộc vào sản phẩm cuối cùng mong muốn.

Lò phản ứng năng lượng mặt trời mới của Cambridge có thể chuyển đổi đồng thời cả rác thải nhựa và CO2 thành các sản phẩm hữu ích. 

Tiến sĩ Motiar Rahaman, đồng tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: “Nói chung, quá trình chuyển đổi CO2 cần rất nhiều năng lượng, nhưng với hệ thống của chúng tôi, về cơ bản, bạn chỉ cần chiếu sáng vào nó và nó bắt đầu chuyển đổi sản phẩm có hại thành thứ gì đó hữu ích và bền vững. Trước khi có hệ thống này, chúng tôi không có bất cứ thứ gì có thể tạo ra các sản phẩm có giá trị cao một cách chọn lọc và hiệu quả”.

Trong các thử nghiệm, nhóm đã chứng minh rằng lò phản ứng có thể hoạt động hiệu quả trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường, chỉ sử dụng ánh sáng mặt trời để làm năng lượng. Chất xúc tác hợp kim đồng palađi có thể chuyển đổi chai nhựa PET thành axit glycolic, một hóa chất được sử dụng trong ngành mỹ phẩm. CO2 được chuyển đổi thành carbon monoxide bằng cách sử dụng hợp chất coban, khí tổng hợp sử dụng hợp kim đồng-indi và tạo thành bằng cách sử dụng một loại enzyme cụ thể.

Hơn nữa, lò phản ứng hoạt động rất hiệu quả. Nhóm nghiên cứu cho biết tốc độ sản xuất của nó hiệu quả hơn tới 100 lần so với các thiết bị sử dụng chất xúc tác chạy bằng năng lượng mặt trời khác. Các bước tiếp theo là phát triển lò phản ứng hơn nữa trong 5 năm tới để tạo ra các phân tử phức tạp hơn.

An Hạ
https://vietq.vn/lo-phan-ung-nang-luong-mat-troi-bien-ca-co2-va-rac-thai-nhua-thanh-cac-san-pham-huu-ich-d207184.html

Jackery ra mắt máy phát điện năng lượng mặt trời

/in /by

Tại triển lãm Điện tử Tiêu dùng CES 2023, Jackery đã giới thiệu tới khán giả các sản phẩm sử dụng năng lượng thân thiện với môi trường, phù hợp cho những người thích phiêu lưu ngoài trời.

Jackery – nhà cung cấp hàng đầu về năng lượng di động và các giải pháp năng lượng xanh ngoài trời đã cho ra mắt máy phát điện năng lượng mặt trời Pro Family tại CES 2023. Máy phát điện năng lượng mặt trời 3000 Pro và 1500 Pro mới là đại diện cho dòng sản phẩm Pro Family, cung cấp nhiều loại năng lượng công suất cao, đem đến các tùy chọn và giải pháp linh hoạt dành cho những người đam mê hoạt động ngoài trời hoặc những người mua muốn đề phòng trong trường hợp nhà mất điện.

Máy phát điện năng lượng mặt trời thế hệ mới Pro Family chính là giải pháp lý tưởng cho những ai thích khám phá thiên nhiên, đi phượt, du lịch… Sản phẩm có thể cung cấp năng lượng sạch, bền vững cho nhiều loại thiết bị.

Máy phát điện năng lượng mặt trời 3000 Pro

Máy phát điện năng lượng mặt trời 3000 Pro

Solar Generator 3000 Pro (Máy phát điện năng lượng mặt trời 3000 Pro) là một trong những sản phẩm nhẹ nhất và nhỏ gọn nhất với sáu tấm pin mặt trời SolarSaga 200W cung cấp tốc độ Sạc siêu năng lượng mặt trời tối ưu là 3-4 giờ và thời gian sạc là 2,5 giờ. Nó có công suất cao 3.024Wh và đầu ra AC 3.000W, có khả năng cung cấp nguồn điện dự phòng cho nhiều ngày phiêu lưu ngoài trời hoặc trường hợp mất điện khẩn cấp tại nhà.

Máy phát điện năng lượng mặt trời 1500 Pro


Máy phát điện năng lượng mặt trời 1500 Pro

Máy phát điện năng lượng mặt trời 1500 Pro kết hợp các tấm pin mặt trời SolarSaga 200W với Jackery Explorer 1500 Pro, có công suất 1.512Wh. Sản phẩm có thể được sạc đầy trong hai giờ với 6 tấm pin SolarSaga 200W hoặc thông qua sạc treo tường, cung cấp giải pháp thu năng lượng sạch và an toàn khi di chuyển.

Ngoài các máy phát điện năng lượng mặt trời Pro Family, Jackery đã nhận được danh hiệu Giải thưởng Sáng tạo CES cho bốn giải pháp năng lượng xanh của mình, với LightTent-AIR – một chiếc lều chạy bằng năng lượng mặt trời được trang bị pin mặt trời gali arsenua mỏng và linh hoạt.

Người phát ngôn của Jackery cho biết, họ rất vinh dự khi nhận được những giải thưởng và sự công nhận này vì những nỗ lực của mình trong việc phát triển các giải pháp năng lượng sạch di động, sáng tạo. Họ nhấn mạnh, công ty cam kết mang đến những sản phẩm tiên tiến, sạch và bền vững nhất cho các gia đình và tổ chức trên toàn cầu.

Minh Đức

https://petrotimes.vn/jackery-ra-mat-may-phat-dien-nang-luong-mat-troi-676205.html

Thử nghiệm sản xuất điện từ tuyết

/in /by

Thành phố Aomori ở Đông Bắc Nhật Bản bắt đầu nghiên cứu sản xuất điện từ tuyết, dự án nhằm tạo nguồn năng lượng tái tạo giúp đối phó với tình huống thiếu điện.

Tại Aomori, năm nào cũng có tuyết rơi dày. Tháng 12 vừa qua, thành phố đã tiến hành trữ tuyết trong bể bơi của một trường tiểu học bỏ hoang, sau đó đánh giá khả năng tạo ra điện từ sự chênh lệch nhiệt độ giữa khu vực trữ tuyết và không khí xung quanh. Đây là dự án chung giữa công ty khởi nghiệp Forte Co, chuyên về IT của Aomori và Đại học Điện tử viễn thông tại Tokyo.

Trong dự án, các chuyên gia tìm cách làm cho tuabin hoạt động bằng năng lượng sản sinh ra khi chất lỏng, được làm mát nhờ tuyết, bốc hơi do hơi nóng trong không khí xung quanh. Ý tưởng sản xuất điện từ tuyết gần đây đã thu hút nhiều sự chú ý, được coi là nguồn điện thân thiện với môi trường, chi phí thấp và an toàn.


Dự án thử nghiệm tạo ra điện từ tuyết đang được tiến hành ở Nhật Bản.

Tại Aomori, lượng lớn tuyết thu được bằng máy cào tuyết và xe tải sẽ được đổ xuống biển hoặc các khu vực khác. Trong năm tài chính 2021 kết thúc tháng 3 năm ngoái, chi phí xử lý tuyết đã tăng vọt lên mức kỷ lục 5,9 tỷ yên (44,6 triệu USD) sau các đợt tuyết rơi dày. Với dự án sản xuất điện này, giới chức thành phố hi vọng sẽ sử dụng hiệu quả chỗ tuyết vốn bị coi là phiền toái này.

Hiện các chuyên gia đang tiến hành thêm nghiên cứu về cách thức trữ tuyết, sản lượng điện tiềm năng… trước khi bắt đầu sản xuất vào mùa Xuân tới. Theo công ty Forte, thách thức lớn nhất hiện nay là tìm được cơ sở quy mô lớn để trữ tuyết cũng như đảm bảo có không khí nóng trong mùa lạnh. Để đạt được chênh lệch nhiệt độ lớn, công ty đang xem xét sử dụng hơi nóng từ các suối nước nóng. Lãnh đạo công ty đánh giá đây là nguồn điện tái tạo “độc nhất vô nhị” của khu vực có tuyết rơi dày, đồng thời có thể tạo ra một ngành công nghiệp mới.

Bảo Lâm

https://vietq.vn/thu-nghiem-san-xuat-dien-tu-tuyet-d207140.html

Phát triển mô hình thu hơi nước từ đại dương để cung cấp nước sạch quy mô lớn

/in /by

Các nhà khoa học tại Đại học Illinois Urbana-Champaign (UIUC) hiện đã mô hình hóa tính khả thi của một hệ thống giả định có thể thu hơi nước từ trên bề mặt đại dương và ngưng tụ thành nước uống sạch ở quy mô lớn.

Khan hiếm nước là vấn đề đang diễn ra và được dự báo sẽ trở nên tồi tệ hơn khi biến đổi khí hậu khiến các khu vực khô hạn càng khô hạn hơn. Các đại dương, nơi chứa hơn 96% lượng nước trên Trái đất, đại diện cho một hồ chứa tiềm năng khổng lồ, nhưng quá trình khử muối là triển vọng khó mở rộng do nước thải độc hại mà nó tạo ra.

Nhưng thiên nhiên đã có sẵn hệ thống khử muối khá hiệu quả – Mặt trời liên tục làm nóng bề mặt đại dương và làm nước bốc hơi khỏi đó, tất nhiên sẽ trở thành mưa. Trong một nghiên cứu mới, nhóm UIUC đã nghĩ ra phương pháp để có thể khai thác nguồn tài nguyên này.

Nhóm nghiên cứu đề xuất các cấu trúc có thể được xây dựng ngoài khơi vài km để thu giữ không khí giàu hơi nước từ trên bề mặt đại dương. Không khí sau đó có thể được đưa trở lại đất liền và ngưng tụ trong một đơn vị khác. Nước ngọt này sau đó có thể được sử dụng để uống, nông nghiệp hoặc bất cứ thứ gì khác mà một khu vực cần. Theo các nhà khoa học, toàn bộ hệ thống có thể được cung cấp bởi các trang trại gió ngoài khơi và các tấm pin mặt trời trên đất liền.


Hệ thống giả thuyết mới có thể thu hoạch hơi nước tự nhiên từ trên đại dương để cung cấp nước uống cho các thành phố ven biển.

Các nhà nghiên cứu đã đánh giá 14 thành phố trên khắp thế giới, bao gồm Abu Dhabi, Rome, Los Angeles và Barcelona, ​​phân tích lượng nước có thể được khai thác khả thi dựa trên bầu khí quyển ngoài khơi ở những địa điểm đó. Điều này sẽ liên quan đến việc xây dựng các cấu trúc chiết xuất hơi nước cao 100 m (328 ft) và rộng 210 m (690 ft).

Dựa trên mô hình của họ, các nhà khoa học nhận thấy thiết bị này có thể tạo ra từ 37,6 tỷ đến 78,3 tỷ lít nước mỗi năm, tùy thuộc vào điều kiện ở địa điểm cụ thể. Sau đó, nhóm đã tính toán cần bao nhiêu cấu trúc để cung cấp đủ nước cho người dân của mỗi thành phố, dựa trên mức sử dụng giả định là 300 lít nước mỗi người mỗi ngày. Từ đó, chỉ cần hai hoặc nhiều nhất là 10 đơn vị có thể cung cấp đủ nước để phục vụ một thành phố.

Nhóm nghiên cứu cho biết giải pháp này khá tinh tế vì về cơ bản nó hoạt động giống như vòng tuần hoàn nước tự nhiên ngoại trừ việc hơi nước được dẫn đến nơi cần thiết. Và trong khi nhiều nguồn nước uống được đề xuất có thể trở nên kém khả thi hơn khi biến đổi khí hậu diễn ra, thì nguồn nước này thực sự sẽ trở nên tốt hơn.

Ông Afeefa Rahman, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Các dự báo về khí hậu cho thấy dòng hơi nước trong đại dương sẽ chỉ tăng theo thời gian, thậm chí còn cung cấp nhiều nước ngọt hơn. Vì vậy, ý tưởng mà chúng tôi đang đề xuất sẽ khả thi trong điều kiện biến đổi khí hậu. Điều này cung cấp cách tiếp cận rất cần thiết và hiệu quả để thích ứng với biến đổi khí hậu, đặc biệt là đối với những người dân dễ bị tổn thương sống ở các vùng khô hạn và bán khô hạn trên thế giới”.

An Hạ
https://vietq.vn/phat-trien-mo-hinh-thu-hoi-nuoc-tu-dai-duong-de-cung-cap-nuoc-sach-quy-mo-lon-d206981.html

Mảng pin năng lượng mặt trời gập giúp tiết giảm 20% chi phí lắp đặt

/in /by

Một công ty của Úc đã phát triển mảng pin năng lượng mặt trời có bản lề, có thể gập lại để lắp đặt cực kỳ nhanh chóng và dễ dàng ở quy mô công nghiệp.

Công ty có tên là 5B cho biết đây không chỉ là mảng pin nhanh nhất để lắp đặt mà còn dễ dàng đóng gói và di chuyển hơn nhiều so với các thiết kế khác, khiến nó phù hợp với các địa hình không cố định.

Theo đó, Công ty 5B chế tạo sẵn các khối “Maverick” gồm 40-90 tấm pin mặt trời lớn. Các hàng ô được gắn bản lề ở hai đầu, cho phép chúng xếp gọn gàng vào thùng vận chuyển. Khi đến địa điểm lắp đặt, các tấm pin được đưa ra khỏi xe tải bằng xe nâng. Chỉ cần 1 nhóm gồm 3 người mở các khối thành các mảng và kết nối chúng lại với nhau.

Theo 5B, nhóm 3 người đó có thể triển khai lắp đặt cho khoảng 1 megawatt (MW) năng lượng mặt trời mỗi tuần. Vào tháng 5, công ty này đã cho thấy tốc độ nhanh như thế nào khi triển khai 1 nhóm gồm 10 người lắp đặt bao phủ khu vực sân bóng đá với mảng pin mặt trời 1,1 MW chỉ trong 1 ngày.

Công ty cho biết cách bố trí hướng đông/tây của họ cung cấp năng lượng gấp hai lần so với thiết lập trình theo dõi trục đơn cho một khu vực đất nhất định và điều này, cũng như quá trình cài đặt nhanh hơn, rẻ hơn, dẫn đến kết quả là giảm chi phí năng lượng cuối cùng lên đến 20%.

Trên thực tế trong các dự án năng lượng mặt trời, chi phí lắp đặt các tấm pin mặt trời luôn chiếm một khoản không nhỏ. Theo báo cáo của IRENA từ năm 2019, chi phí lắp đặt có thể dao động từ 10% đến hơn 1/4 tổng chi phí của một trang trại năng lượng mặt trời.

Vì vậy, khi việc lắp đặt với quy mô công nghiệp có thể được triển khai nhanh chóng bằng cách sử dụng rất ít công nhân chắc chắn sẽ là một lợi thế lớn. Công ty 5B đã mở rộng sản phẩm của mình ra thị trường quốc tế.

Công ty này đã thiết lập kỷ lục vào tháng 5 tại Chile khi triển khai giải pháp Maverick tại khoảng 10 địa điểm, với tổng công suất phát điện hơn 60 MW. Đồng thời công ty cũng đang tiến tới xây dựng một trung tâm sản xuất và lắp ráp ở Bắc Mỹ.

H.T
https://petrotimes.vn/mang-pin-nang-luong-mat-troi-gap-giup-tiet-giam-20-chi-phi-lap-dat-674413.html