Nhật Bản phát triển vật liệu mới có thể thay đổi màu sắc khi thay đổi áp suất

/in /by

Các nhà nghiên cứu tại Học viện công nghệ Fukuoka đã phát triển một loại vật liệu mới có thể thay đổi màu sắc với khả năng phát hiện áp suất.

Đứng đầu là Phó giáo sư Nobuyoshi Miyamoto, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một hydrogel cấu trúc dạng nano vô cơ phát hiện lực cực yếu (1kPa) và có thể thay đổi màu sắc nhiều lần.


Loại vật liệu mới có khả năng thay đổi màu sắc khi phát hiện sự thay đổi áp suất. Ảnh: Viện Công nghệ Fukuoka

Mạnh mẽ, linh hoạt và nhạy bén, gel màu cấu trúc nano vô cơ có thể được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau. Nhóm nghiên cứu của Phó giáo sư Nobuyoshi Miyamoto thuộc Khoa Hóa môi trường sinh học, Trường đại học Kỹ thuật, Học viện Công nghệ Fukuoka Nhật Bản, đã phát triển một phương pháp mới phát hiện lực và gây ra sự thay đổi màu sắc bằng cách sử dụng tổng hợp các tấm nano vô cơ có độ dày khoảng 1/1.000.000 mm.


Nguyên lý hoạt động của các tấm nano.

Nó phát hiện một lực yếu 1kPa (khoảng 1/10 lực cần thiết để nghiền nát đậu phụ) và có thể ghi lại mức độ áp lực được áp dụng lên phần nào của vật thể dưới dạng sự thay đổi màu sắc theo thời gian thực. Kết quả là màng hydrogel có thể hình dung lực trên bề mặt của một vật thể trong thời gian thực mà không cần lắp đặt một cảm biến phức tạp.


Phương pháp mới phát hiện lực và gây ra sự thay đổi màu sắc bằng cách sử dụng tổng hợp các tấm nano vô cơ có độ dày khoảng 1/1.000.000 mm.

Sự thay đổi màu sắc dựa trên “màu cấu trúc”, đến từ độ sáng được tìm thấy trên vảy bướm, lông công, đá quý, v.v … độ sáng này đến từ một chất không màu tạo thành một cấu trúc đặc biệt phản chiếu ánh sáng khi nó chạm vào bề mặt góc độ khác nhau, phát ra màu sắc tươi sáng. Sự phát triển màu sắc dựa trên nguyên tắc này được gọi là “màu cấu trúc”, và không giống như thuốc nhuộm, nó có nhiều ưu điểm như độ bền và sự thay đổi tông màu do thay đổi cấu trúc.

Sự thay đổi màu sắc dựa trên “màu cấu trúc”, đến từ độ sáng được tìm thấy trên vảy bướm, lông công, đá quý, v.v …

Cho đến nay, nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để bắt chước màu sắc cấu trúc của tự nhiên bằng cách sử dụng các hạt silica hình cầu, như nghiên cứu giải thích.

Nguyên Vy t/h
http://tapchicongthuong.vn/bai-viet/nhat-ban-phat-trien-vat-lieu-moi-co-the-thay-doi-mau-sac-khi-thay-doi-ap-suat-79900.htm

Làn sóng năng lượng tái tạo “trỗi dậy” ở Thái Lan

/in /by

Công suất năng lượng tái tạo (NLTT) ở khu vực Châu Á Thái Bình Dương được dự báo sẽ tăng thêm hai triệu megawatts trong thập kỷ tới. Đông Nam Á sẽ đóng vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng đó với dự kiến nhu cầu điện tăng gấp đôi vào năm 2040.

Tiềm năng phát triển NLTT ở Thái Lan

Thái Lan hiện có công suất lắp đặt NLTT trên 15 GW, đóng góp khoảng một phần ba tổng lượng điện năng, và dự báo sẽ tăng lên 63 GW chiếm 39% thị phần vào năm 2030 để trở thành một trong những quốc gia dẫn đầu khu vực Đông Nam Á về NLTT.


Cơ quan phát điện Thái Lan cho biết dự án lắp đặt điện mặt trời nổi với công suất 45 megawatt trong hồ chứa của đập Sirindhorn ở Ubon Ratchathani sẽ là công trình lớn nhất thế giới khi hoàn thành vào tháng 6 năm nay.

Thái Lan có nguồn NLTT lắp đặt tương đối đa dạng, không phụ thuộc vào một nguồn phát điện chính như thủy điện hoặc năng lượng mặt trời như nhiều nước láng giềng trong khu vực. Thủy điện tính đến năm 2019 đóng góp 30% công suất NLTT hiện có, điện mặt trời 28%, sinh khối 27% và gió 15%.

Sự đa dạng này mang lại cơ hội lớn để tận dụng các lợi ích chi phí từ nhiều công nghệ tái tạo. Tốc độ tăng trưởng gần đây tập trung vào công nghệ điện gió và điện mặt trời, đạt tỷ lệ ấn tượng hàng năm lần lượt là 89% và 83% trong thập kỷ qua.

Điện mặt trời mang lại cơ hội rõ ràng nhất cho sự phát triển năng lượng tái tạo, được thúc đẩy bởi Kế hoạch Phát triển Điện lực quốc gia với mục tiêu đạt 15,6 GW công suất lắp đặt vào năm 2037.

Thái Lan đã và đang tiên phong với việc thí điểm mua bán điện mặt trời ngang hàng sử dụng nền tảng blockchain.

So với năng lượng điện mặt trời, điện gió có tương lai ít chắc chắn hơn dù đạt mức tăng trưởng ấn tượng trong những năm gần đây với các mục tiêu của Chính phủ ít tham vọng hơn.

Sinh khối và thủy điện đều có những đóng góp quan trọng vào bức tranh NLTT hiện tại của Thái Lan, nhưng không có khả năng trở thành những ngành trọng tâm. Sinh khối không cạnh tranh về chi phí so với năng lượng mặt trời và gió.

Thủy điện được quản lý bởi Cơ quan Phát điện Thái Lan (Egat) và cũng được bảo vệ bởi các luật và quy định nghiêm ngặt. Mặc dù điều đó là quan trọng để đảm bảo hiệu quả kinh tế và xã hội cho các dự án thủy điện, nhưng lại khiến các cơ hội trở nên kém hấp dẫn đối với những nhà đầu tư.

Giải pháp

Thái Lan được xếp hạng thứ 21 trên toàn cầu về Chỉ số Thuận lợi Môi trường Kinh doanh (Ease of Doing Business Index) của Ngân hàng Thế giới. Tuy nhiên để khuyến khích đầu tư trong lĩnh vực NLTT còn nhiều việc phải làm.

Tự do hóa hơn nữa hệ thống điện của Thái Lan sẽ đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi, giúp nước này đạt được kế hoạch tăng 50% tổng công suất sản xuất trong Kế hoạch Phát triển Điện lực quốc gia.

Tự do hóa sẽ giúp đưa ra các quy định tạo điều kiện và cởi trói cho các doanh nghiệp ngành điện, được hỗ trợ bởi một thị trường bán buôn và bán lẻ cạnh tranh sẽ là động lực quan trọng thu hút đầu tư, thúc đẩy phát triển công nghệ NLTT nhanh chóng và toàn diện hơn.

Công nghệ lưu trữ năng lượng cũng là một lĩnh vực quan trọng đang tạo ra nhiều cơ hội. Phát triển các hệ thống lưu trữ năng lượng có tác dụng bổ sung cho quá trình sản xuất năng lượng tái tạo không liên tục là một trong những lĩnh vực hấp dẫn được các công ty năng lượng như Egat và Global Power Synergy Plc quan tâm. Ngân hàng Phát triển Châu Á năm 2020 đã dành khoản đầu tư đầu tiên cho khu vực tư nhân trị giá 7 triệu USD để phát triển công nghệ lưu trữ pin kết hợp với điện gió quy mô lớn.

Có thể nói, việc thúc đẩy NLTT ở Thái Lan thể hiện nỗ lực của quốc gia nhằm đạt mục tiêu giảm phát thải khí nhà kính (GHG) xuống 20,8% dưới mức kịch bản kinh doanh thông thường (business-as-usual) vào năm 2030.

Với môi trường đầu tư thân thiện và mục tiêu phát triển bền vững rõ ràng, cùng các giải pháp như trên, làn sóng năng lượng tái tạo hứa hẹn sẽ sớm đưa Thái Lan trở thành một trong những quốc gia dẫn đầu khu vực Đông Nam Á về NLTT.

Nhật Linh/Theo Bangkokpost
https://nangluongquocte.petrotimes.vn/lan-song-nang-luong-tai-tao-troi-day-o-thai-lan-605440.html

Nhật Bản phóng thành công vệ tinh thử nghiệm thu hồi rác thải vũ trụ

/in /by

Rác thải vũ trụ chủ yếu là các bộ phận của tên lửa hoặc vệ tinh nhân tạo hết hạn sử dụng, có kích thước trên 10cm và trôi nổi trên không gian xung quanh Trái Đất.

Vệ tinh này được phóng lên bằng tên lửa đẩy của Nga từ sân bay vũ trụ Baikonur ở Kazakhstan. (Nguồn: nikkei.com)

Theo phóng viên TTXVN tại Nhật Bản, ngày 22/3, vệ tinh nhân tạo của công ty tư nhân Astroscale có trụ sở tại thủ đô Tokyo đã được phóng thành công lên quỹ đạo Trái Đất để thử nghiệm kỹ thuật thu hồi rác thải vũ trụ.

Vệ tinh này được phóng lên bằng tên lửa đẩy của Nga từ sân bay vũ trụ Baikonur ở Kazakhstan.

Trong lần thử nghiệm này, vệ tinh mang theo thiết bị thu hồi rác và bộ phận mô phỏng rác vũ trụ.

Khi đạt tới độ cao 550km trên quỹ đạo Trái Đất, các bộ phận thử nghiệm sẽ tự động tách rời.

Thiết bị thu hồi rác sẽ sử dụng máy quay, radar để nhận diện, tiếp cận bộ phận mô phỏng rác vũ trụ, sau đó sử dụng nam châm với lực hút lớn để thu hồi rác.

Ở giai đoạn cuối cùng, thiết bị cùng với rác thải vũ trụ sẽ được đưa trở về bầu khí quyển Trái Đất để đốt cháy.

Rác thải vũ trụ chủ yếu là các bộ phận của tên lửa hoặc vệ tinh nhân tạo hết hạn sử dụng, có kích thước trên 10cm và trôi nổi trên không gian xung quanh Trái Đất.

Theo các nhà khoa học, có khoảng hơn 20.000 mảnh rác thải vũ trụ đang tồn tại và dự kiến số lượng rác này sẽ còn tăng thêm trong tương lai khi các nước cạnh tranh phát triển kỹ thuật vũ trụ và làm tăng nguy cơ va chạm với các vệ tinh nhân tạo đang hoạt động, gây ra sự cố đối với hệ thống định vị GPS và hệ thống thông tin liên lạc./.

Đức Thịnh (TTXVN/Vietnam+)
https://www.vietnamplus.vn/nhat-ban-phong-thanh-cong-ve-tinh-thu-nghiem-thu-hoi-rac-thai-vu-tru/700937.vnp

Bill Gate đầu tư phát triển lò phản ứng hạt nhân thế hệ mới

/in /by

Công ty Terra Power tại Mỹ do tỷ phú Bill Gate đầu tư cho biết, công ty này đang hợp tác với GE Hitachi Nuclear Energy phát triển lò phản ứng hạt nhân thế hệ mới.

Dự án có tên Natrium nhằm xây dựng một lò phản ứng neutron nhanh, trong đó nhiên liệu natri lỏng ở nhiệt độ cao sẽ được sử dụng thay cho nước làm chất mang nhiệt. Natri lỏng sẽ truyền một lượng lớn nhiệt từ lò phản ứng ở điều kiện áp suất bình thường. Chất này cũng không phân tách nước thành hydro và oxy, giúp tránh được những vụ nổ hydro như đã từng xảy ra ở nhà máy điện hạt nhân Fukushima.

Bên cạnh đó, natri lỏng không có tác dụng ăn mòn. Theo các nhà phát triển dự án, lò phản ứng natrium lỏng sẽ có hiệu quả kinh tế cao hơn 4 lần so với lò phản ứng nước nhẹ. Xét về góc độ an toàn, với thiết kế sử dụng natri lỏng, vùng lưu trữ nhiên liệu natri không cần tấm chắn khổng lồ, vốn được sử dụng trong các lò phản ứng nước nhẹ. Hơn nữa, lò phản ứng natri có thể được đặt dưới lòng đất, giúp tăng độ an toàn và giảm chi phí.

Dự án Natrium được nhắc đến từ tháng 10/2020 và theo kế hoạch, lò phản ứng hoàn chỉnh đầu tư sẽ đi vào vận hàng vào cuối thập kỷ này. Ở chế độ hoạt động 24/7, một lò phản ứng natri có công suất tối đa 345 MW, đáp ứng đủ nhu cầu điện năng cho khoảng 225.000 ngôi nhà. Xu hướng tìm kiếm các giải pháp năng lượng mới thay thế cho năng lượng hóa thạch đang được nhiều công ty tiến hành. Tuy nhiên, giảm phát thải khí nhà kính bền vững không chỉ đòi hỏi một dạng năng lượng chi phí thấp, không phát thải mà còn cần một dạng năng lượng có thể tạo ra năng lượng suốt ngày đêm một cách đáng tin cậy. Ứng cử viên sáng giá nhất cho vai trò này vào lúc này là năng lượng hạt nhân tiên tiến.

Viễn Đông
https://nangluongquocte.petrotimes.vn/bill-gate-dau-tu-phat-trien-lo-phan-ung-hat-nhan-the-he-moi-604657.html

Triển vọng điện mặt trời áp mái tại Australia

/in /by

Lần đầu tiên trên thế giới xuất hiện lưới điện mặt trời cho diện tích hơn 1 triệu km2. Vào ngày 11-2-2021, lần đầu tiên toàn bang Nam Australia được cung ứng 100% điện mặt trời trong 2 giờ đồng hồ.

Mạng lưới điện mặt trời của Australia trải dài dọc theo bờ biển phía Đông và Đông Nam, đi từ thành phố Cairns ở phía Bắc đến Adelaide ở phía Nam, qua các thành phố Brisbane, Sydney, Melbourne và thủ đô Canberra. Đây là một trong những mạng lưới điện dài nhất thế giới do thị trường điện quốc gia Australia (NEM) quản lý.

Ban Nam Australia có diện tích gấp đôi nước Pháp, dân số chưa đầy 2 triệu người tập trung phần lớn tại thủ phủ Adelaide. Bang Nam Australia kết nối với lưới điện quốc gia bằng hai đường dây cao thế, cho phép nhập khẩu hoặc xuất khẩu năng lượng tùy theo nhu cầu địa phương.

Australia là quốc gia sản xuất điện năng phát thải nhiều carbon nhất trên thế giới do có nguồn than dồi dào, được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện xung quanh hai thành phố Melbourne và Sydney. Tuy nhiên, khu vực Nam Australia lại khác, tại đây, bên cạnh các nhà máy nhiệt điện khí còn có các turbine điện gió và các tấm pin điện mặt trời.

Kỳ tích về điện mặt trời

Sản xuất điện mặt trời hiện đang được phát triển mạnh mẽ ở Nam Australia với 3 nhà máy có tổng công suất 315 MW. Tuy nhiên, con số này vẫn rất thấp so với công suất điện mặt trời áp mái được lắp đặt tại các hộ gia đình. Hiện có khoảng 288.000 hộ gia đình, chiếm khoảng 1/3 hộ dân ở Nam Australia, lắp đặt pin mặt trời với tổng công suất 1.700 GW.

Vào ngày 11-2-2021, toàn bang Nam Australia được cung ứng 100% điện mặt trời trong vòng 2 giờ đồng hồ. Từ 12 giờ đến 14 giờ, lần đầu tiên hệ thống điện được vận hành hoàn toàn bằng điện mặt trời. Trong đó, 80% công suất đến từ điện mặt trời áp mái của các hộ gia đình. Kỳ tích này đạt được nhờ vào một số yếu tố như bầu trời quang đãng giúp tận dụng tối đa ánh nắng hay nhiệt độ ôn hòa khiến tiêu thụ điện năng tương đối thấp.

Điện mặt trời áp mái tại Australia

Cần cân bằng hệ thống

Để hoạt động tối ưu, hệ thống điện cần phải ổn định cả về mức điện áp và tần số. Vì không thể lưu trữ điện năng, nên tại mọi thời điểm, sản xuất và tiêu thụ điện phải được cân bằng một cách có hệ thống. Nếu gặp rủi ro nhất thời, theo quán tính, máy phát điện xoay chiều trong các nhà máy nhiệt điện sẽ giúp ổn định hệ thống. Cũng giống như đi xe đạp, khi dừng đạp, xe đạp vẫn tiếp tục di chuyển về phía trước và giúp chúng ta giữ thăng bằng. Quán tính này cho phép chúng ta có những khoảng nghỉ ngắn mà không hề ảnh hưởng đến hành trình.

Tương tự, hãy hình dung khi xe đạp được đặt trên máy chạy bộ (các tấm pin mặt trời). Nếu muốn giữ thăng bằng, dù tốc độ của máy chạy bộ là bao nhiêu, chúng ta vẫn phải đạp một chút. Hệ thống điện cũng vận hành như vậy. Tuy nhiên, pin điện mặt trời không có máy phát điện xoay chiều để tạo quán tính, khiến hệ thống thiếu bền vững và có nguy cơ sụt giảm điện khi xảy ra rủi ro. Để tránh những vấn đề đó, bang Nam Australia vẫn duy trì hoạt động của các nhà máy nhiệt điện khí với số lượng tối thiểu.

Tuy nhiên, giải pháp này không phải là quan trọng nhất. Chúng ta có thể tạo ra quán tính điện giả bằng cách sử dụng máy bù đồng bộ. Trong năm tới, 4 cỗ máy này sẽ được đưa vào vận hành tại bang Nam Australia. Khi sản xuất đủ điện mặt trời, toàn bang sẽ ngừng sản xuất điện bằng khí đốt.

Ở Nam Australia dự kiến đạt tổng công suất 2.800 MW điện mặt trời vào năm 2030. Nếu xảy ra dư thừa năng lượng, Australia sẽ xử lý thế nào? Nguồn điện mặt trời hoàn toàn có thể được lưu trữ trong pin điện của hệ thống lưu trữ năng lượng Hornsdale Power Reserve. Đây là một loại pin khổng lồ có dung lượng 194 MWh và công suất 150 MW. Chúng ta có thể sử dụng nguồn năng lượng lưu trữ này vào buổi tối, hoặc chuyển hóa thành khí hydro cho các loại phương tiện sử dụng nguồn nhiên liệu này, hoặc cũng có thể xuất khẩu điện.

Điện mặt trời dư thừa cũng có thể gây nguy hiểm cho sự ổn định của lưới điện do không thể lưu trữ điện. Vì thế, nhà điều hành thị trường năng lượng Australia (AEMO) đang phát triển các công cụ kỹ thuật mới cho phép can thiệp và ngắt kết nối từ xa trong trường hợp điện mặt trời áp mái bị quá tải.

Thông thường, 100% sản lượng điện do nhà máy sản xuất sẽ được tải lên mạng lưới truyền tải điện cao áp. Trong khi đó, hệ thống phi tập trung của bang Nam Australia tránh được bước này vì điện mặt trời được sản xuất ngay trên mạng lưới phân phối. Hệ thống này giúp người tiêu dùng kết nối với lưới điện mà không cần lưu tâm đến yếu tố địa lý.

Phương thức sản xuất phi tập trung mới này giúp tránh việc sử dụng mạng lưới điện cao áp vào ban ngày. Bà Audrey Zibelman, Tổng giám đốc AEMO, cho biết: Bang Nam Australia đang tăng cường lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái. AEMO cũng có kế hoạch mua 36.000 thiết bị quang điện mới trong vòng 14 tháng tới. Điều đó có nghĩa lưới điện Nam Australia sẽ không còn truyền tải điện nữa vì điện mặt trời áp mái có thể đáp ứng 100% nhu cầu.

Mô hình của Australia cho thấy tiềm năng cao. Vì trước mắt, dù có xử lý kỹ thuật không kịp thời thì hệ thống điện mặt trời 100% (hay 100% năng lượng tái tạo) vẫn có thể hoạt động mà không gây nguy hiểm đến sự ổn định của lưới điện.

Điều đó cũng là minh chứng hùng hồn về tính khả thi của sản xuất điện mặt trời cục bộ và phi tập trung. Việc xây dựng các cánh đồng pin năng lượng mặt trời nay đã lỗi thời. Tuy nhiên, điện mặt trời và điện lượng gió vẫn không đủ cho đến khi công nghệ lưu trữ năng lượng quy mô lớn được đưa vào sử dụng. Do đó, việc duy trì tạm thời một số nhà máy nhiệt điện là điều cần thiết với Australia.

Sản xuất điện mặt trời hiện đang được phát triển mạnh mẽ ở Nam Australia với 3 nhà máy có tổng công suất 315 MW. Tuy nhiên, con số này vẫn rất thấp so với công suất điện mặt trời áp mái được lắp đặt tại các hộ gia đình. Hiện có khoảng 288.000 hộ gia đình, chiếm khoảng 1/3 hộ dân ở Nam Australia, lắp đặt pin mặt trời với tổng công suất 1.700 GW.

S.Phương
https://nangluongquocte.petrotimes.vn/trien-vong-dien-mat-troi-ap-mai-tai-australia-604331.html

WB tài trợ thêm 22,5 triệu USD phát triển hệ thống năng lượng mặt trời ở 19 quốc gia châu Phi

/in /by

Trước đây, Ngân hàng Thế giới (WB) đã phê chuẩn khoản tài trợ ban đầu 224,7 triệu USD cho Rogeap, một dự án nhắm mục tiêu đến các nước Tây và Trung Phi.

Vào ngày 15 tháng 3, Hội đồng quản trị WB phê duyệt kinh phí bổ sung 22,5 triệu USD cho dự án Rogeap (Regional Off-Grid Electricity Access Project).

Khoản tài trợ ban đầu là 224,7 triệu USD được phê duyệt vào tháng 4 năm 2019.

Nguồn vốn được phê duyệt vào ngày 15 tháng 3 sẽ được cung cấp dưới hình thức tài trợ từ Hiệp hội Phát triển quốc tế (IDA) và Quỹ Công nghệ sạch (CTF).

Dự án nhằm hỗ trợ cho thị trường các hệ thống năng lượng mặt trời không nối lưới ở các nước Sahel để cung cấp điện cho các trạm y tế, trường học, doanh nghiệp vừa và nhỏ, các cơ sở công cộng; cung cấp điện máy bơm nước, máy xay và tủ lạnh năng lượng mặt trời cho nông dân.

Thông qua dự án, Ngân hàng Thế giới muốn thu hút đầu tư vào các giải pháp cung cấp điện không nối lưới, được sử dụng bởi dưới 3% cư dân ở các quốc gia nằm trong đối tượng được WB tài trợ.

Dự án nhắm đến 19 quốc gia ở Tây và Trung Phi: Benin, Burkina Faso, Cape Verde, Côte d’Ivoire, Gambia, Ghana, Guinea, Guinea-Bissau, Liberia, Mali, Niger, Nigeria, Senegal, Sierra Leone, Togo, Cameroon, Cộng hòa Trung Phi, Mauritania và Chad.

Ngân hàng Thế giới đã giao vai trò cơ quan thực hiện dự án cho Cộng đồng Kinh tế các quốc gia Tây Phi (ECOWAS), sẽ làm việc cùng với Ngân hàng Phát triển Tây Phi (BOAD), chịu trách nhiệm mở một hạn mức tín dụng có lợi cho các ngân hàng thương mại hoạt động trong tiểu vùng.

Nh.Thạch/AFP
https://nangluongquocte.petrotimes.vn/wb-tai-tro-them-225-trieu-usd-phat-trien-he-thong-nang-luong-mat-troi-o-19-quoc-gia-chau-phi-604246.html