Tiêu chuẩn cho nhiên liệu: Hướng tới tương lai sạch hơn

/in /by

Khoa học đã chứng minh nhiên liệu hóa thạch là loại tài nguyên không tái tạo bởi trái đất phải mất hàng triệu năm để tạo ra chúng. Hiện nay, sản lượng tiêu thụ các loại nhiên liệu này đang diễn ra nhanh hơn rất nhiều so với tốc độ chúng được tái tạo.

Chính vì lí do đó, thế giới đang hướng tới sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, một trong những cách giúp giải quyết vấn đề tăng nhu cầu năng lượng.

Câu trả lời có lẽ nằm ở phát minh những chiếc “xe sạch”. Đây có thể được định nghĩa là các phương tiện được di chuyển bằng điện sử dụng pin hoặc pin nhiên liệu thay vì chạy bằng nhiên liệu thông thường (xăng, dầu). Ý tưởng về ô tô điện đã được đưa ra trong nhiều năm, nhưng chỉ đến bây giờ, dưới tác động của biến đổi khí hậu, kế hoạch phát triển ô tô điện đã được triển khai để biến chúng thành một triển vọng thương mại khả thi trong tương lai.

Số liệu hàng tháng được công bố bởi Hiệp hội các nhà sản xuất và thương mại động cơ cho thấy doanh số bán xe điện ở Anh đã tăng đáng kể trong vài năm qua. Trong khi chỉ khoảng 500 chiếc xe điện được đăng ký mỗi tháng trong nửa đầu năm 2014, thì hiện tại con số này đã tăng lên mức trung bình 5000 xe mỗi tháng trong năm 2018.

Tuy nhiên, trên thực tế việc sản xuất, tiêu thụ ô tô điện còn gặp nhiều thách thức, khó khăn đối với cả nhà sản xuất và người tiêu dùng trước khi chúng được coi như phương tiện chính. Vấn đề mấu chốt nằm ở việc sản xuất pin nhiên liệu hydro cho xe điện. Câu hỏi đặt ra là làm thế nào để sản xuất pin nhiên liệu cho xe điện vừa đảm bảo hiệu suất xe vừa đáp ứng nhu cầu sử dụng của khách hàng, đặc biệt chú trọng đến tính tiết kiệm nhiên liệu? Các Tiêu chuẩn Quốc tế về nhiên liệu sạch sẽ giúp đỡ cho quy trình sản xuất pin nhiên liệu cho xe điện như thế nào.

Không giống như bình xăng, dung lượng của pin thay đổi theo nhiệt độ môi trường và suy giảm theo thời gian. Ngoài ra còn có sự khác biệt giữa việc cung cấp điện cho xe chạy bằng pin thông thường và xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro – loại điện pin có lượng năng lượng điện hữu hạn. Trong trường hợp xe điện sử dụng nhiên liệu pin thông thường, thách thức đặt ra nếu đó là loại xe vận tải nâng được, khi nâng hàng hóa sẽ phải tiêu thụ một lượng điện lớn.

Tuy nhiên, với một chiếc xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro, phương tiện vận tải có thể hoạt động với công suất 100% cho đến giọt nhiên liệu cuối cùng. Bởi vì pin thông thường chỉ lưu trữ một lượng năng lượng nhất định, nhưng với pin nhiên liệu hydro, phạm vi này cao hơn đáng kể, pin nhiêu liệu có thể liên tục sản sinh ra điện chừng nào nguyên liệu oxy và hydro vẫn còn.

Điều này một phần là do chiếc xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro ít bị ảnh hưởng bởi thời tiết môi trường, với thời gian nạp nhiên liệu ngắn hơn từ ba đến năm phút. Ô tô chạy bằng pin nhiên liệu sử dụng hydro làm nhiên liệu có thể đạt được hiệu suất trung bình cao hơn chu kỳ nhiên liệu (tốt cho bánh xe) so với động cơ đốt trong sử dụng nhiên liệu sinh học như dầu diesel sinh học. Thật vậy, ưu điểm lớn nhất của một chiếc xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro là nó chỉ tạo ra nước và không khí- nguồn nhiên liệu sạch, không gây hại cho môi trường.

Một số nghiên cứu cho rằng sẽ rất dễ dàng để tiếp cận thị trường với những chiếc xe chạy bằng pin thông thường, nhưng việc thay thế ô tô chạy xăng bằng các giải pháp chạy bằng pin dường như không đơn giản như ý tưởng. Phễu năng lượng tái tạo trực tiếp như gió hoặc mặt trời, hay thậm chí hạt nhân tiếp nhiên liệu vào xe hơi khó có thể hoạt động được vì những nguồn năng lượng này ở rất xa chiếc xe. Nhưng việc sử dụng khí hydro làm pin nhiên liệu, điện có thể được triển khai dùng tại các cửa hàng đã được lắp đặt trạm tiếp nhiên liệu.


Một chiếc xe điện cắm điện tiếp nhiên liệu tại trạm sạc bên đường M40 ở Oxfordshire, Vương quốc Anh.

Vậy làm thế nào để các tiêu chuẩn quốc tế có thể hỗ trợ vấn đề này. Nhìn chung, trở ngại chính của việc đưa ra tiêu chuẩn hóa quốc tế là sự hài hòa giữa các nhà sản xuất. Sau khi các phương tiện chạy bằng pin, một số quốc gia đang chuyển trọng tâm sang ô tô sử dụng công nghệ pin nhiên liệu hydro. Thị trường này đang phát triển nhanh chóng chính vì thế việc hài hòa các Tiêu chuẩn Quốc tế đã trở thành ưu tiên chính.

Các tiêu chuẩn cho nhiên liệu

Cụ thể, ISO 17268 bao gồm các thiết bị kết nối tiếp nhiên liệu trên mặt đất bằng khí hydro. Đầu nối tiếp nhiên liệu hydro được tiêu chuẩn hóa theo tiêu chuẩn ISO này cho các quốc gia có thị trường xe chạy bằng pin nhiên liệu. Điều này có nghĩa là người tiêu dùng có thể lấy hydro từ bất kỳ trạm pin nhiên liệu hydro nào ở các nước như Trung Quốc, Châu Âu, Nhật Bản, Hàn Quốc, Hoa Kỳ, v.v.

Bên cạnh đó, ISO 23828 cũng liên quan đến các phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu và được sử dụng như một phép đo tiêu thụ năng lượng cho các phương tiện chạy bằng nhiên liệu hydro nén. Tính tiết kiệm nhiên liệu được đo theo phương pháp này và đề cập trong Quy chuẩn kỹ thuật toàn cầu GTR15 quốc tế. Tính tiết kiệm nhiên liệu được đo theo cách này sẽ được cơ quan quản lý, chính phủ sử dụng để thẩm định phương tiện và các nhà sản xuất thực hiện phương pháp này như một chỉ số để cải thiện hiệu quả của loại phương tiện.

Hiện nay ISO 23274-1 cho phép đo mức tiêu thụ nhiên liệu mà không bị ảnh hưởng bởi mức độ sai lệch của mức độ nghiêm trọng của pin khi bắt đầu từ trạng thái sạc khác nhau. Điều đó cũng có nghĩa là trạng thái của điện tích có thể được kiểm tra theo chu kỳ, tải và nhiệt độ khác nhau.

Ủy ban kỹ thuật ISO/TC 197, được ủy nhiệm để đưa ra các tiêu chuẩn về công nghệ hydro, chủ trì bởi Andrei V. Tchouvelev, một trong những chuyên gia hàng đầu thế giới về quy định, quy tắc và tiêu chuẩn về an toàn hydro. Ủy ban của ông không trực tiếp giải quyết các vấn đề liên quan đến ô tô, nhưng đã tạo ra một bộ tiêu chuẩn nhiên liệu, do đó, tất cả mọi thứ liên quan đến giao diện giữa bộ phân phối trạm nhiên liệu và xe chạy bằng nhiên liệu hydro đều nằm trong phần này. Có những yêu cầu chung và yêu cầu cụ thể hơn liên quan đến các bộ phận như bộ phân phối, máy nén, van, phụ kiện và ống nhiên liệu.

Hà My
http://vietq.vn/tieu-chuan-cho-nhien-lieu–huong-toi-mot-tuong-lai-sach-hon-d175145.html

Năng lượng sạch từ… sơn

/in /by

Các nhà khoa học Australia đã sáng chế loại sơn năng lượng mặt trời, có thể biến các bề mặt tường thành máy phát điện hydro – một trong những nguồn năng lượng sạch nhất.

Loại sơn mới cấu thành từ 2 thành phần là Titan dioxit (TiO2) – vốn là chất cơ bản tạo ra các màu sắc tùy chọn, kết hợp với một hợp chất vô cơ là chất bán dẫn gián tiếp molybdenum disulfide (MoS) – hình thành từ mô líp đen và lưu huỳnh.

Trong điều kiện tự nhiên khi có mặt trời chiếu, TiO2 sẽ thu hút ánh sáng để MoS sử dụng năng lượng mặt trời tách các phân tử hơi nước thành hydro và oxy. Nguyên tố oxy tự hòa tan vào không khí, còn nguyên tố hydro thu được sẽ chuyển thành dạng khí, sử dụng trong lĩnh vực cung cấp năng lượng sạch.

Ảnh minh họa

Loại sơn này cũng có thể được sử dụng để phủ lên những khu vực hiếm khi có đủ ánh sáng mặt trời để có thể tận dụng được năng lượng mặt trời hiệu quả, qua đó tối ưu hóa khả năng sản xuất năng lượng sạch.

Theo các nhà nghiên cứu, loại sơn năng lượng mặt trời có thể được sơn phết ở bất cứ nơi nào như nhà ở, nhà kho, hàng rào… trở thành nguồn cung cấp năng lượng tái tạo dồi dào với giá thành rẻ.

G.Minh
https://petrotimes.vn/nang-luong-sach-tu-son-572673.html

Tuabin gió lấy cảm hứng từ loài chim ruồi

/in /by

Lấy ý tưởng từ chim ruồi vỗ cánh, công ty Tyer Wind (Tunisia) đã phát minh ra tuabin gió có thể chuyển động mọi hướng tạo ra năng lượng sạch.

Tyer Wind đã nghiên cứu các loại chim ruồi đập cánh trong tự nhiên, và phát hiện ra điều thú vị về cánh bay của loài chim này. Loài chim nhỏ bé này là một trong những động vật sở hữu tốc độ lớn nhất trong tự nhiên.

Khi dùng camera quay chậm, người ta phát hiện khi lao xuống từ độ cao 30 mét để gây ấn tượng với chim cái, chim ruồi đực có thể đạt tốc độ 92,8km/h. Để so sánh khi thì con chim ruồi dài 10 cm đã di chuyển được quãng đường dài 385 lần chiều dài cơ thể mỗi giây. Tốc độ này của một phi cơ chiến đấu chỉ là 150 lần, ở tàu con thoi là 207 lần.

Ngoài ra do tập tính kiếm ăn, chim ruồi sở hữu khả năng bay đứng một chỗ và bay lùi rất ấn tượng. Mô phỏng cách bay của chim ruồi, Tyer Wind chế tạo một tuabin gió hình cánh chim từ công nghệ in 3D. Khi có gió thổi đến cánh chim chuyển động như cách chim ruồi đang bay đứng hay bay lùi.

Cách thiết kế này còn có một ưu điểm khác là giúp tuabin gió nhanh chóng thích ứng với các loại gió trong những môi trường khác nhau.

G.Minh
https://petrotimes.vn/tuabin-gio-lay-cam-hung-tu-loai-chim-ruoi-572500.html

Năng lượng tái tạo có giúp nền kinh tế thế giới nhanh chóng phục hồi?!

/in /by

Đại dịch Covid-19 đã khiến kinh tế thế giới rơi vào khủng hoảng, song chất lượng không khí chưa bao giờ trong sạch đến thế tại các thành phố lớn ở châu Âu, Mỹ hay Ấn Độ. Lượng khí thải nhà kính trên thế giới đã giảm mạnh.

Theo dự báo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), phát thải carbon liên quan đến năng lượng sẽ giảm khoảng 8% trong năm 2020, con số này cao gấp 6 lần so với mức giảm kỷ lục vào năm 2009, trong đó Mỹ là quốc gia có mức giảm khoảng 7,5%. Điều này đã làm dấy lên hy vọng về một tương lai đạt được mục tiêu giảm phát thải khí nhà kính trên thế giới theo Hiệp ước chống biến đổi khí hậu tại Paris. Tuy nhiên, sự thật là thế giới đang phụ thuộc vào năng lượng dầu mỏ và không dễ gì thay đổi được điều này.


Biến động tiêu thụ năng lượng của thế giới (Nguồn: IEA)

Trong báo cáo tác động của đại dịch coronavirus, IEA đã chỉ ra rằng nhu cầu năng lượng sụp đổ là điều chưa từng có tiền lệ. Xét về dài hạn, đại dịch lần này đã cho thấy những dấu hiện thúc đẩy chuyển dịch mạnh mẽ sang cơ cấu năng lượng carbon thấp. Công nghiệp năng lượng tái tạo đang vươn lên phát triển chắc chắn và ổn định hơn dầu mỏ.

Royal Dutch Shell tuyên bố cắt giảm chi tiêu xuống mức 3 – 4 tỷ USD và đầu tư xuống dưới 20 tỷ USD trong năm 2020. Mặc dù vậy, Shell cam kết duy trì mức cắt giảm khí thải và tăng cường đầu tư vào lĩnh vực năng lượng tái tạo gồm: điện năng, hạ tầng bộ nạp EV cho xe điện cũng như theo đuổi mô hình kinh doanh năng lượng carbon thấp trong tương lai.

BP cho biết sẽ duy trì mức đầu tư khoảng 500 triệu USD cho lĩnh vực năng lượng carbon thấp trong năm 2020 mặc dù cắt giảm đến 25% chi tiêu, xuống còn khoảng 12 tỷ USD. Trong khi đó, công ty năng lượng lớn nhất Đan Mạch Ørsted A/S đã bán tài sản thăm dò dầu khí cuối cùng vào năm 2017 và bán mảng kinh doanh LNG vốn đang bị thua lỗ trong năm 2019 và chuyển đổi hoàn toàn sang lĩnh vực năng lượng sạch. Hiện nay, năng lượng tái tạo chiếm đến 90% sản lượng điện của Ørsted. Trong Quý I/2020, Ørsted công bố lợi nhuận tăng 27% và cho biết Covid-19 sẽ không tác động nhiều đến kế hoạch lợi nhuận cả năm của công ty. Tập đoàn điện lực lớn của Tây Ban Nha Iberdrola cũng báo cáo tăng trưởng lợi nhuận ròng trong Quý I/2020 là 5% và dự định tăng chi phí đầu tư thêm 12% lên 10 tỷ EUR.

Nhiều dự án mới được công bố gần đây cho thấy sự phát triển của lĩnh vực năng lượng sạch/tái tạo. Liên doanh giữa Abu Dhabi Power Corporation và EDF, Jinko Solar đã trúng thầu dự án điện mặt trời công suất 2GW dự kiến đi vào hoạt động trong năm 2022. Số lượng các dự án năng lượng mặt trời tại Mỹ đang gia tăng nhanh chóng. Chính phủ các quốc gia sẵn sàng kích hoạt các gói hỗ trợ và kích thích kinh tế khổng lồ, giúp nền kinh tế có thể phục hồi trong ngắn hạn và tạo nên sự thay đổi cơ bản trong các thập kỷ tới. Trong đó, các kế hoạch đầu tư vào năng lượng sạch được tin tưởng sẽ tạo ra nhiều việc làm hơn, thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Năng lượng sạch được dự báo sẽ đóng vai trò trung tâm trong quá trình phục hồi nền kinh tế thế giới và chuyển đổi năng lượng, với 2 trụ cột là năng lượng gió và điện mặt trời. Để đạt được bước tiến trong kế hoạch chuyển đổi năng lượng này, IEA cho rằng các kế hoạch hành động chính cần được thực hiện gồm: Thiết lập chương trình hành động kết hợp mục tiêu chống biến đổi khí hậu với việc tạo thêm việc làm; Các doanh nghiệp nhà nước tham gia đầu tư vào lĩnh vực năng lượng sạch (IEA cho rằng chính phủ các quốc gia đóng vai trò thúc đẩy đến 70% đầu tư năng lượng toàn cầu thông qua chính sách); Ưu tiên xây dựng các trung tâm lưu trữ năng lượng và chú trọng tiết kiệm năng lượng.

Trung tâm Đào tạo và Thông tin Dầu khí (CPTI)
https://petrotimes.vn/nang-luong-tai-tao-co-giup-nen-kinh-te-the-gioi-nhanh-chong-phuc-hoi-572403.html

Pin mới siêu bền giúp xe điện chạy đến 1,6 triệu km

/in /by

Công ty Contemporary Amperex Technology Co Ltd (CATL) khẳng định pin mới của họ có khả năng duy trì một quãng đường sử dụng lên tới 1,24 triệu dặm tương đương hơn 1,6 triệu km.

Các pin xe điện (EV) hiện nay có tuổi thọ khoảng 200.000 dặm, do vậy việc tạo ra một loại pin có tuổi thọ lên tới 1,24 triệu dặm là một bước nhảy lớn và có vẻ tốt quá đến mức khó tin.

Để làm được điều này, CEO Elon Musk của Tesla đã yêu cầu nhóm nghiên cứu thay đổi thành phần hóa học trong mẫu pin thế hệ mới. Loại bỏ thành phần coban đắt đỏ trong các loại pin EV và sử dụng các chất phụ gia hóa học, vật liệu phủ bề mặt giúp pin giảm năng lượng tiêu thụ. Điều này cho phép pin lưu trữ nhiều năng lượng hơn trong thời gian dài hơn.


Các trạm sạc cho xe điện của Tesla ở Los Angeles

Giám đốc điều hành của Tesla đã quyết định lắp đặt loại pin mới đã kiểm định này vào trong dòng xe Tesla Model 3 trong tương lai, mẫu xe sẽ được chế tạo tại nhà máy Thượng Hải của công ty. Tesla trước đây dựa vào nguồn cung ứng pin từ các đối tác là Panasonic và LG, nhưng có vẻ tình thế đã thay đổi. Zeng cũng tuyên bố CATL đã sẵn sàng sản xuất pin mới ngay khi các đối tác cần và chúng sẽ có giá chỉ cao hơn 10% so với các loại pin hiện có trên thị trường.

Ngoài ra, Tesla cũng có kế hoạch thực hiện các quy trình sản xuất pin tự động mạnh mẽ, tốc độ cao mới được thiết kế để giảm chi phí lao động và tăng sản lượng trong các nhà máy có diện tích gấp 30 lần so với các nhà máy Tesla Gigafactory hiện tại. Đây là chiến lược được báo cáo vào cuối tháng 4 của Elon Musk.

Bên cạnh việc trang bị pin đạt tiêu chuẩn mới trên các mẫu xe điện Tesla Model 3 được sản xuất tại Trung Quốc, hãng xe điện này sẽ cung cấp pin mới ở nhiều thị trường khác nhau trên toàn cầu, trong đó có Bắc Mỹ.

Lê Chính (t/h)
http://vietq.vn/pin-moi-sieu-ben-giup-xe-dien-chay-den-16-trieu-km-d175006.html

Công nghệ đột phá giúp làm sạch nguồn nước trên toàn cầu

/in /by

Loại màng rây siêu mỏng mới được phát triển có thể hoàn toàn tách các ion độc hại khỏi nước như chì, thủy ngân, qua đó mở ra triển vọng làm sạch nguồn nước trên toàn cầu.

Các nhà nghiên cứu Australia đã phát triển được loại màng rây siêu mỏng mới có thể hoàn toàn tách các ion độc hại khỏi nước như chì, thủy ngân, qua đó mở ra triển vọng làm sạch nguồn nước trên toàn cầu thông qua biện pháp lọc và các quy trình khử muối.

Nghiên cứu đã được đăng trên tạp chí Science Advances.

Nhóm nghiên cứu do Đại học Monash và Tổ chức Khoa học và công nghệ hạt nhân Australia đứng đầu đã phát triển màng rây phân tử sử dụng các tấm nano cấu trúc hai chiều.

Các tấm nano này có thể giúp loại bỏ các chất độc hại gây ung thư trong không khí thông qua việc tạo ra các màng rây, thúc đẩy quá trình tách khí và loại bỏ các chất dung môi hữu cơ như sơn.

Trưởng nhóm nghiên cứu Xiwang Zhang cho biết trong công trình nghiên cứu đầu tiên trên thế giới này, các nhà khoa học đã có thể tạo ra tấm màng thấm nước, mà vẫn lọc được gần như 100% các ion. Nghiên cứu mở ra tiềm năng trong việc ứng dụng các tấm màng kiểu này vào các quy trình lọc khác trong tương lai, chẳng hạn như tách khí.

Báo cáo của Quỹ Nhi đồng Liên hợp quốc và Tổ chức Y tế thế giới (WHO) cho biết trung bình trên toàn cầu cứ ba người thì có một người không được tiếp cận nước sạch.

Theo Đại học Monash, sáng kiến về màng lọc mới có thể giúp thúc đẩy quá trình khử muối và chuyển đổi nước bẩn thành nước sạch cho hàng triệu người trên khắp thế giới.

Nghiên cứu cho thấy màng lọc đã hoạt động ổn định trong hơn 750 giờ đồng hồ với nguồn năng lượng giới hạn. Chúng cũng có thể được sản xuất trên quy mô toàn cầu sau khi được thử nghiệm kỹ hơn./.

Đặng Ánh (TTXVN/Vietnam+)
https://www.vietnamplus.vn/cong-nghe-dot-pha-giup-lam-sach-nguon-nuoc-tren-toan-cau/644539.vnp