Những lợi ích khi sử dụng năng lượng mặt trời

/in /by

Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng vô tận mà thiên nhiên ban tặng cho con người. Tuy nhiên, trong thực tế việc tận dụng nguồn năng lượng này vẫn còn hạn chế.

Dưới đây là những lợi ích của việc sử dụng năng lượng mặt trời.

1. Giảm tác động đến môi trường

Điện năng lượng mặt trời tác động tiêu cực rất ít đến môi trường so với bất kỳ nguồn năng lượng nào khác. Nó không tạo ra khí nhà kính, không gây ô nhiễm nước, không có tác động đến môi trường sống xung quanh. Nó cũng đòi hỏi rất ít nước trong việc bảo trì, chẳng hạn như các nhà máy điện hạt nhân chẳng hạn, cần nước gấp 20 lần. Sản xuất điện năng lượng mặt trời không tạo ra bất kỳ tiếng ồn nào, đó là lợi ích lớn khi lắp đặt các công trình điện năng lượng mặt trời ở khu vực thành thị.

2. Giảm hóa đơn tiền điện

Tạo ra điện của riêng bạn có nghĩa là bạn sẽ sử dụng điện ít hơn từ nhà cung cấp. Điều này sẽ ngay lập tức chuyển thành tiết kiệm trên hóa đơn năng lượng của bạn. Ngoài ra, bạn cũng có thể kiếm tiền bằng cách bán điện chưa sử dụng, mà bạn đã tạo ra, trở lại lưới điện. Càng sản xuất nhiều năng lượng, bạn sẽ càng cần ít điện hơn từ nhà cung cấp, điều này sẽ làm tăng khả năng tự lực của bạn khi sản ra các sự cố.

3. Áp dụng ở mọi nơi

Miễn là có ánh nắng mặt trời, năng lượng mặt trời có thể được triển khai ở bất cứ đâu. Điều này đặc biệt hữu ích cho các vùng xa không có quyền truy cập vào bất kỳ nguồn điện nào khác. Có một lượng lớn người trên khắp thế giới không có điện. Các hệ thống năng lượng mặt trời độc lập có thể được triển khai tại các khu vực đó và cải thiện cuộc sống của hàng triệu người. Hơn nữa, năng lượng mặt trời cũng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho tàu vũ trụ và tàu thuyền.

4. Ít hao hụt điện năng hơn

Một phần năng lượng, khoảng 3-5%, bị mất trong quá trình vận chuyển và phân phối. Khoảng cách giữa điểm sản xuất và điểm cung cấp càng dài thì càng mất nhiều năng lượng. Những mất mát đó có vẻ không đáng kể nhưng chúng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất lắp đặt ở những khu vực có mật độ dân số cao. Có các tấm pin mặt trời trên mái nhà hoặc trong sân làm giảm đáng kể khoảng cách này, do đó làm tăng hiệu quả của hệ thống điện.

5. Làm mát và bảo vệ hạ tầng mái nhà

Hệ thống điện năng lượng mặt trời được xây dựng trên mái nhà của các hộ gia đình, các nhà xưởng, resort… là những nơi thoáng và tập trung nhiều ánh nắng mặt trời. Việc lắp đặt điện năng lượng mặt trời sẽ giúp làm mát ngôi nhà của bạn, giảm tác động của thiên nhiên đến hạ tầng của ngôi nhà mà còn tạo ra nguồn điện phục vụ các hoạt động sinh hoạt và sản xuất.

6. Tạo việc làm

Phần lớn chi phí liên quan đến hệ thống năng lượng mặt trời đến từ việc lắp đặt các tấm pin. Điều này góp phần tạo việc làm địa phương. Sử dụng hệ thống năng lượng mặt trời thúc đẩy nền kinh tế và ảnh hưởng tích cực đến cộng đồng.

G.M
https://petrotimes.vn/nhung-loi-ich-khi-su-dung-nang-luong-mat-troi-569973.html

Tái chế hóa học: Giải pháp tối ưu cho vấn đề ô nhiễm nhựa

/in /by

Hiện nay, ô nhiễm nhựa đang là vấn đề lớn của thế giới. Giải pháp tối ưu cho vấn đề quan trọng liên quan đến môi trường này là sử dụng phương pháp tái chế hóa học.

Cho đến nay có 8.700 triệu tấn nhựa đã được sản xuất trên thế giới và 60% các sản phẩm nhựa này không còn được sử dụng. Chính vì điều này, nhựa tái chế cũng đã bị trở lại bãi rác tại một số nơi.

Trong thời điểm này, một số vấn đề gặp phải chính là hệ thống tái chế, hầu hết các loại nhựa không thể tái chế được trong hệ thống hiện tại, bên cạnh đó các loại nhựa không phải là một sản phẩm có thể biến đổi mãi mãi do cấu trúc nhựa của nó.


Ảnh minh họa. (Nguồn somagnews)

Tái chế cơ học là không đủ

Trong phương pháp truyền thống tái chế nhựa cơ học được sử dụng ngày nay, chất thải được nghiền thành những mảnh rất nhỏ. Sau đó, những mảnh này được xử lý và biến thành các sản phẩm nhựa cấp thấp hơn.

Tuy nhiên, trong tái chế hóa học, nhựa bị phá vỡ ở cấp độ và nền tảng phân tử. Sau đó những phân tử này được sử dụng để sản xuất các hóa chất khác.

Mặc dù, tái chế hóa học đang chỉ là ý tưởng để bắt đầu, nhưng nó đã cung cấp nhiều lựa chọn thay thế khác nhau trong tái chế nhựa ở tương lai. Tại thời điểm này, cần hiểu rõ hơn về cấu trúc của nhựa.

Nhựa được bao phủ trên phạm vi rộng giữa các vật liệu được gọi là polymer. Những cấu trúc này bao gồm các polymer nhỏ hơn, trong đó monome (hợp chất có khối lượng phân tử thấp, dùng để tổng hợp polymer) chủ yếu bao gồm carbon và hydro. Với các kỹ thuật phù hợp, nhựa có thể được chia thành mức này với mức độ ít lãng phí nhất.

Về cơ bản năng lượng là những gì cần thiết cho sự phân hủy các monome trong các cấu trúc khác nhau. Vì nhựa là vật liệu ổn định, nó cần rất nhiều năng lượng trong quá trình tan rã. Có thể hướng đến quá trình chính xác hơn bằng cách sử dụng các chất xúc tác phù hợp.

Các kỹ thuật mới

Nhiều nhà nghiên cứu trên toàn cầu tiếp tục nghiên cứu kỹ thuật tách và tái chế nhựa mới. Điển hình trong đó, chai dầu ăn cũ là một loại polymer tự nhiên có thể biến thành “một bức tranh” phân hủy sinh học cho máy in 3D. Các vật liệu thải khác cũng có thể được sử dụng trong sản xuất graphene. Ngoài ra còn có các kỹ thuật cho phép chuyển đổi nhanh chóng của nhựa sinh học.

Tái chế hóa học sẽ hỗ trợ tái chế cơ học, đặc biệt là trong các sản phẩm như phim và microplastic. Việc biến đổi các vật liệu như vậy, làm gián đoạn các quá trình sẽ gặp nhiều vấn đề hơn với các phương pháp hóa học.

Trong khi nhiều nghiên cứu khoa học tập trung vào vấn đề này, các công ty khác nhau cũng cố gắng đưa các sản phẩm nhựa vào tái chế hóa học. Quá trình này, đòi hỏi thời gian, chuyên môn và tiền bạc. Hầu hết các công nghệ đang được phát triển đến một mức độ có thể được thương mại hóa.

Mặc dù trong tương lai chưa biết tái chế hóa học sẽ mang lại những gì, nhưng rõ ràng nếu ô nhiễm nhựa tiếp tục, môi trường sẽ bị đe dọa và ảnh hưởng nghiêm trọng.

Hà My (Theo somagnews)
http://vietq.vn/tai-che-hoa-hoc-giai-phap-toi-uu-cho-van-de-o-nhiem-nhua-d173209.html

4 công trình sử dụng điện mặt trời lớn nhất thế giới

/in /by

Hiện nay, nhiều công trình, dự án quy mô lớn trên thế giới đã chú trọng sử dụng nguồn năng lượng mặt trời, vừa giúp tiết kiệm năng lượng, vừa bảo vệ môi trường.

Cao ốc văn phòng “Án Nhật Nguyệt”

Cao ốc văn phòng “Án Nhật Nguyệt” được xây dựng ở thành phố Đức Châu, tỉnh Sơn Đông, vùng Tây Bắc Trung Quốc. Tòa nhà rộng 75.000 m2, được thiết kế dạng cấu trúc đồng hồ mặt trời. Hệ thống pin năng lượng mặt trời được lắp đặt trên mái, đáp ứng yêu cầu sử dụng năng lượng cho các trung tâm triển lãm, khu vực nghiên cứu, trung tâm hội nghị và một khách sạn bên trong tòa cao ốc này.

Mặt tiền khu cao ốc có màu trắng, tượng trưng cho năng lượng sạch. Cấu trúc bên ngoài chỉ sử dụng 1% thép cho thiết kế kiểu “tổ chim”. Ngoài ra, việc lắp đặt hệ thống cách nhiệt cho tường và mái đã giúp lượng điện tiêu thụ của tòa cao ốc giảm 30%, vượt tiêu chuẩn quốc gia (Trung Quốc) về tiết kiệm năng lượng.

Cầu đi bộ


Cầu đi bộ Kurilpa

Cầu đi bộ Kurilpa bắc ngang con sông Brisbane trị giá trên 63 triệu USD, dài 470m, nằm tại vị trí đắc địa trong khu trung tâm thương mại và tài chính của thành phố Brisbane (Australia). Theo ước tính, hơn 1.050 người đã được huy động để xây dựng cầu đi bộ sử dụng năng lượng mặt trời được coi là lớn nhất thế giới này.

Cầu Kurilpa sử dụng hệ thống chiếu sáng bằng đèn LED được lập trình để tạo ra một loạt các hiệu ứng ánh sáng khác nhau. Hệ thống chiếu sáng tiết kiệm năng lượng sử dụng 84 tấm pin mặt trời phát điện với công suất khoảng 100 kWh/ngày. Lượng điện dư từ các tấm pin mặt trời sẽ được hòa lưới điện quốc gia (hệ thống đèn LED chỉ sử dụng 75% điện năng mặt trời).

Tàu 3 thân


Tàu 3 thân PlanetSolar

PlanetSolar được xem là tàu 3 thân sử dụng năng lượng mặt trời lớn nhất thế giới, được sản xuất tại một xưởng đóng tàu tại Kiel (Đức) của Công ty Immo Stroeher. Tàu không có các cánh buồm, mà thay vào đó là các tấm pin mặt trời, đủ để chu du vòng quanh thế giới trong 140 ngày.

Tàu dài 30m, rộng 15m, nặng 58 tấn. Các tấm pin năng lượng mặt trời được lắp trên phần nóc rộng 508m2. Các tấm panel có khả năng sản xuất ra 1.000 W điện mỗi ngày. Lượng điện dư sẽ được trữ trong những bình điện giúp chiếc tàu tiếp tục hành trình mà không cần ánh nắng mặt trời trong vòng 3 ngày. Tàu chạy với tốc độ khoảng 18km/giờ.

Hệ thống âm thanh sử dụng năng lượng mặt trời


Sân vận động thành phố Cao Hùng (Đài Bắc Trung Hoa)

Hệ thống âm thanh này được xây dựng trong Sân vận động thành phố Cao Hùng (Đài Bắc Trung Hoa), có khả năng phát ra âm thanh cực lớn (105db) phục vụ cho 40.000 khán giả. Sân vận động siêu hiện đại trị giá 5 tỉ USD có phần mái cực rộng 14.155m2, với gần 9.000 tấm pin mặt trời giúp tạo ra điện năng dành riêng cho hệ thống âm thanh khổng lồ này là 1,14 triệu kWh/năm. Đồng thời, giúp giảm bớt 660 tấn khí thải CO2 vào bầu khí quyển mỗi năm.

Toàn bộ hệ thống âm thanh bao gồm 60 dàn loa Apogee Sound AE-7SX chịu được thời tiết xấu, phục vụ cho việc truyền thông tin đến khu vực khán đài; 12 bộ loa Apogeee Sound ALA-5WSX phục vụ khu vực thi đấu; 2 bộ loa Apogee Sound AFI-205 và 2 bộ AFI-Point dành cho Phòng Kiểm soát và theo dõi.

Theo tietkiemnangluong.vn
https://petrotimes.vn/4-cong-trinh-su-dung-dien-mat-troi-lon-nhat-the-gioi-570032.html

Các nhà khoa học Đức công bố tấm pin mặt trời cho hiệu suất gấp đôi

/in /by

Viện nghiên cứu Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) mới đây đã phát triển thành công tế bào quang điện màng mỏng có tên Tadem cho tỷ lệ chuyển đổi năng lượng lên tới 24,16%.

Theo đó, loại pin mới kết hợp hai chất bán dẫn CIGS và perovskite để chuyển đổi các thành phần khác nhau của quang phổ ánh sáng thành năng lượng điện.

Cụ thể, các perovskite kim loại halogen tập trung vào ánh sáng khả kiến (một phần của quang phổ điện từ mà mắt con người có thể nhìn thấy), trong khi hợp chất CIGS (gồm: đồng, indi, gali và selen) có khả năng chuyển đổi một phần ánh sáng hồng ngoại mà mắt thường không thể nhìn thấy.

Pin mặt trời song song CIGS – perovskite.

Các tế bào CIGS có thể lắng đọng dưới dạng màng mỏng khoảng 3-4 micromet. Các lớp perovskite thậm chí còn mỏng hơn nhiều với độ dày chỉ 0,5 micromet. Do đó, các tế bào pin mặt trời song song Tadem chỉ có độ dày chưa tới 5 micromet, cho phép sản xuất các module năng lượng linh hoạt.

Tạp chí Joule dẫn lời GS TS Steve Albrecht thuộc HZB, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Sự kết hợp này mang tới trọng lượng nhẹ và khả năng chống chiếu xạ, có thể ứng dụng trong công nghiệp vệ tinh không gian”.

Ông Albrecht cùng các cộng sự đã tiến hành lắng đọng trực tiếp perovskite lên trên lớp CIGS bằng một kỹ thuật mà nhóm tự phát triển. Họ thêm các phân tử đặc biệt, được gọi là SAM vào chất bán dẫn CIGS để tạo thành một lớp đơn phân tử tự tổ chức, giúp cải thiện khả năng tiếp xúc giữa perovskite và CIGS.

Được biết, tế bào quang điện song song mới cho hiệu suất chuyển đổi năng lượng lên tới 24,16%, cao hơn nhiều so với các pin năng lượng thương mại hiện có trên thị trường, dao động từ 5-15%.

Điều này đã được chứng nhận bởi Viện nghiên cứu Hệ thống năng lượng mặt trời Fraunhofer (ISE) của Đức.

Bảo Lam
https://petrotimes.vn/cac-nha-khoa-hoc-duc-cong-bo-tam-pin-mat-troi-cho-hieu-suat-gap-doi-569595.html

Thị trấn không rác thải ở Nhật Bản

/in /by

Kamikatsu – một thị trấn nằm ở quận Katsuura, tỉnh Tokushima – là nơi đầu tiên ở Nhật Bản ban hành chính sách Không rác thải.

Vào những năm 2000, thị trấn Kamikatsu vẫn còn thói quen đốt rác thải sinh hoạt hoặc vứt rác bừa bãi. Chính những hành động này đã làm phá hoại thiên nhiên, ảnh hưởng đến môi trường sống. Chính vì thế, năm 2003, Kamikatsu đã đưa ra bản tuyên ngôn “Không rác thải”, nhằm xây dựng lối sống xanh, thân thiện với môi trường.


Trạm xử lý rác Hibigaya.

Theo đó, người dân nơi đây thường rửa và phân loại rác trước khi đem đến trung tâm rác của vùng. Và ở trung tâm này, để đảm bảo công nhân sẽ kiểm tra phân loại thêm 1 lần nữa. Tổng cộng có đến 45 loại rác thải riêng biệt, riêng giấy cũng có đến 9 loại.


Rác thải được phân loại.

Thị trấn còn có 1 nơi để họ đem những đồ dùng hoặc nội thất không dùng nữa đến đó, trao đổi hoặc lấy miễn phí những thứ người khác không dùng nữa.

80% rác thải của thị trấn được tái chế, tái sử dụng hoặc ủ, 20% còn lại hiện không thể được xử lý – những thứ như tã lót và một số loại nhựa nhất định – sẽ được gửi đi đốt. Quá trình này tiết kiệm cho ngôi làng một phần ba chi phí so với trước đây từ việc đốt rác thải.


Toàn cảnh thị trấn Kamikatsu.

Ngoài Kamikatsu, các thành phố khác trên khắp thế giới cũng đang cố gắng giảm sự lãng phí. Chẳng hạn, năm 2015, San Diego tuyên bố kế hoạch giảm 75% rác thải vào năm 2030 và hoàn toàn không có chất thải vào năm 2040. Thành phố New York có kế hoạch đầy tham vọng tương tự, hy vọng sẽ không có chất thải trong khoảng 15 năm.

Trên toàn cầu, lượng rác được sản xuất đang tăng nhanh hơn tốc độ đô thị hóa (báo cáo của World Bank năm 2015). Đến năm 2025, tổ chức này ước tính sẽ có thêm 1,4 tỷ người sinh sống ở các thành phố trên toàn thế giới, với mỗi người sản xuất khoảng 1,3 kg chất thải mỗi ngày – nhiều hơn gấp đôi mức trung bình hiện tại.

G.Minh

https://petrotimes.vn/thi-tran-khong-rac-thai-o-nhat-ban-569696.html

Kỳ lạ loại “siêu khẩu trang” kháng virus làm từ bã mía

/in /by

Vật liệu từ bã mía có thể tạo nên một loại “siêu khẩu trang” kháng virus, lọc được các giọt chứa virus nhỏ hơn 100 nanomet trong điều kiện bình thường.

Các nhà khoa học Australia vừa phát triển một loại vật liệu mới có nguồn gốc từ bã mía để làm khẩu trang với tác dụng kháng virus hiệu quả. Khẩu trang được làm bằng loại vật liệu mới này không chỉ lọc được các hạt virus nhỏ hơn 100 nanomet mà còn dễ thở hơn so với khẩu trang y tế.

Theo Tiến sĩ Thomas Rainey (Đại học Công nghệ Queensland, Australia), ban đầu, các nhà khoa học chỉ dự định dùng bã mía làm vật liệu sản xuất nên loại khẩu trang có khả năng tự phân hủy, không gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, sau đó, do nhu cầu thực tế về các loại khẩu trang kháng khuẩn, kháng virus, nhóm đã xúc tiến thêm việc nghiên cứu về vật liệu mới có nguồn gốc từ bã mía có khả năng loại bỏ hạt và giọt nhỏ chứa virus.

“Chúng tôi đã phát triển và thử nghiệm vật liệu sợi nano rất dễ thở có thể loại bỏ các hạt nhỏ hơn 100 nanomet, tương đương kích thước virus. Tôi đã thấy nhiều người đeo khẩu trang chưa được thử nghiệm về khả năng kháng virus. Chúng tôi đã kiểm tra vật liệu này kỹ lưỡng và nhận thấy nó hiệu quả hơn khẩu trang thương mại sẵn có, xét về khả năng lọc các hạt siêu nhỏ như virus”, Tiến sĩ Rainey cho hay.

Cũng theo Tiến sĩ Rainey, khẩu trang làm từ vật liệu mới dễ thở, giúp người đeo thoải mái và bớt mệt mỏi hơn. Đây là yếu tố quan trọng cần tính đến đối với người phải đeo khẩu trang trong thời gian dài hoặc mắc bệnh nền về hô hấp. “Thử nghiệm của chúng tôi cho thấy vật liệu mới dễ thở hơn cả khẩu trang y tế”, tiến sĩ Rainey chia sẻ.


Tiến sĩ Rainey cầm trên tay vật liệu khẩu trang mới. Ảnh: Phys.org

Nhóm nghiên cứu cho biết, vật liệu mới có thể được sử dụng màng lọc trong khẩu trang. Do có chi phí khá rẻ nên loại vật liệu này rất phù hợp để dùng trong một lần. Vật liệu mới sẽ có thành phần sợi nano cellulose làm từ nguyên liệu thực vật bỏ đi như bã mía và những chất thải nông nghiệp khác nên có thể phân hủy sinh học. Việc sản xuất sợi này đòi hỏi trang thiết bị tương đối đơn giản nên có thể nhanh chóng sản xuất số lượng lớn. Hiện nay, nhóm nghiên cứu đang tìm kiếm các đối tác công nghiệp để sản xuất vật liệu.

Trước đó, cũng trong nỗ lực tạo nên loại khẩu trang có tác dụng kháng virus, các nhà nghiên cứu thuộc Tập đoàn sản xuất linh kiện máy bay Aero EngineAECC đã phát triển thành công một loại “siêu khẩu trang” có màng lọc chính được làm từ graphene.

Theo tập đoàn này, các nhà nghiên cứu của họ đã đưa chất liệu graphene-polypropylen (polypropylen là nhựa polyme cộng nhiệt dẻo) lên vải không dệt melt-blown (có khả năng lọc khí, lọc vi khuẩn, bụi bẩn và không thấm nước) để tạo thành lớp lọc chính của khẩu trang.

Khi được ứng dụng vật liệu graphene, khẩu trang sẽ có đặc tính kháng khuẩn mạnh hơn và tăng độ bền. Ngoài ra, loại khẩu trang mới này cũng tận dụng hiệu ứng dao nano (nanoknife) của graphene để phá hủy thành tế bào của vi khuẩn. So với loại vải không dệt được sử dụng trong các loại khẩu trang hiện hành, lớp lọc graphene-polypropylen cũng giúp người sử dụng hít thở dễ dàng hơn. Bên cạnh đó, loại khẩu trang mới này có thời gian sử dụng hơn 48 giờ, lâu hơn nhiều so với các mẫu khẩu trang thông thường.

AECC nhấn mạnh, graphene cùng các dẫn xuất của vật liệu này có nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng kháng khuẩn và kháng virus cao, khả năng tương thích sinh học tốt hơn, trong khi các yêu cầu công nghệ lại khá đơn giản.

Bảo Lâm (Theo Phys.org)
http://vietq.vn/ky-la-loai-sieu-khau-trang-khang-virus-lam-tu-ba-mia-d172855.html