Posts

Quang hợp nhân tạo biến nước thành hydro

/in /by

Các nhà khoa học Thụy Sĩ đã chế tạo thành công lò phản ứng năng lượng mặt trời có thể sản xuất hydro từ ánh sáng mặt trời và nước với hiệu suất cao hơn, chi phí sản xuất thấp hơn so với các công nghệ hiện nay.

Các kỹ sư tại Viện Công nghệ liên bang Lausanne (EPFL) chế tạo và thử nghiệm thành công một lò phản ứng năng lượng mặt trời có thể sản xuất hydro từ ánh sáng mặt trời và nước. Hệ thống mới này không chỉ đạt hiệu quả cao trong việc sản xuất hydro mà còn thu giữ các sản phẩm “thải”, phụ phẩm của oxy và nhiệt để đưa vào sử dụng.

Hydro đóng vai trò quan trọng trong năng lượng tái tạo. Một trong những cách hiệu quả nhất để sản xuất hydro là tách nước thành các phân tử cấu thành. Việc thực hiện quá trình này bằng năng lượng mặt trời được gọi là quang hợp nhân tạo.

Đĩa parabol đóng vai trò chính trong lò phản ứng hydro năng lượng mặt trời mới của EPFL

Lò phản ứng của EPFL trông giống đĩa vệ tinh và hoạt động theo nguyên lý tương tự – diện tích bề mặt cong lớn thu nhận càng nhiều ánh sáng càng tốt và tập trung ánh sáng vào thiết bị nhỏ treo lơ lửng ở giữa. Chiếc đĩa thu nhiệt từ mặt trời và tập trung nhiệt khoảng 800 lần vào một lò phản ứng quang điện hóa. Nước được bơm vào lò phản ứng và tại đây, năng lượng mặt trời giúp phân tách các phân tử nước thành hydro và oxy.

Lò phản ứng giữ lại 2 phụ phẩm của quá trình sản xuất hydro thường bị lãng phí là oxy và nhiệt. Oxy có thể dùng trong các bệnh viện hoặc cho công nghiệp, còn nhiệt được truyền qua bộ trao đổi nhiệt, có thể giúp đun nước hoặc sưởi ấm các tòa nhà.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm lò phản ứng tại cơ sở của EPFL trong hơn 13 ngày, vào tháng 8-2020, tháng 2 và tháng 3-2021, để hiểu cách thức hoạt động của nó trong những điều kiện thời tiết khác nhau. Hiệu suất chuyển hóa năng lượng mặt trời – hydro đạt mức trung bình trên 20%, tạo ra khoảng 500g hydro mỗi ngày.

Nhóm nghiên cứu cho biết, với sản lượng đó, trong hơn 1 năm, hệ thống có thể cung cấp năng lượng cho 1,5 xe chạy bằng pin nhiên liệu hydro (với quãng đường di chuyển trung bình) hoặc đáp ứng khoảng 1/2 nhu cầu điện của 1 hộ gia đình 4 người.

Sophia Haussener – tác giả của nhóm nghiên cứu – cho biết: “Với công suất đầu ra hơn 2 kW, chúng tôi đã phá vỡ mức trần 1 kW cho lò phản ứng thử nghiệm trong khi vẫn duy trì hiệu suất cao kỷ lục ở quy mô này. Lượng hydro đạt được trong nghiên cứu mới cho thấy bước tiến đáng khích lệ trong việc thương mại hóa công nghệ này”.

Nhóm nghiên cứu dự định xây dựng một nhà máy thử nghiệm công suất vài trăm kW tại một cơ sở sản xuất kim loại. Hydro sẽ được dùng để ủ kim loại, nhiệt dùng để đun nóng nước, còn oxy cung cấp cho các bệnh viện gần đó.

Tường Linh
https://petrotimes.vn/quang-hop-nhan-tao-bien-nuoc-thanh-hydro-687171.html

Liệu đầu tư vào năng lượng mặt trời sẽ sớm “vượt mặt” khai thác dầu mỏ?

/in /by

Vào hôm 27/5, Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) cho biết: Các khoản đầu tư vào năng lượng ít carbon đang tăng mạnh. Trong năm 2023, năng lượng mặt trời sẽ “vượt mặt” số tiền đầu tư vào hoạt động khai thác dầu. Bên cạnh đó, là sự “phục hồi” của hoạt động đầu tư vào nhiên liệu hóa thạch.

Báo cáo hàng năm của IEA về đầu tư vào năng lượng cho thấy, các cuộc khủng hoảng năng lượng và khí hậu đã trở thành động lực thúc đẩy doanh nghiệp đầu tư vào công nghệ carbon thấp, với tổng số tiền đầu tư năm 2023 dự kiến ​​sẽ là 1,7 nghìn tỷ USD. Trong khi đó, chỉ có khoảng 1 nghìn tỷ USD sẽ được rót vào dầu, khí đốt và than đá.

Những dòng tiền này, đi vào năng lượng tái tạo (gió, mặt trời, v.v.), hạt nhân, ô tô điện, máy bơm nhiệt, v.v. sẽ tăng 24%/năm trong giai đoạn 2021-2023.

Đồng thời, lượng đầu tư dành cho hydrocarbon và than tiếp tục tăng 15% mỗi năm.

Giám đốc IEA Fatih Birol cho biết: “Năng lượng sạch đang phát triển nhanh chóng, nhanh hơn nhiều người tưởng tượng. Cứ mỗi USD đầu tư vào nhiên liệu hóa thạch, lại có khoảng 1,7 USD dành cho năng lượng sạch. Vào 5 năm trước, tỷ lệ đó chỉ là 1-1”.

Đặc biệt, theo Báo cáo thì “năng lượng mặt trời là ngôi sao”, ghi rõ: “Dự kiến trong năm 2023, sẽ có hơn 1 tỷ USD/ngày được đầu tư vào năng lượng mặt trời (tức 380 tỷ USD cho cả năm). Đây là lần đầu tiên số tiền này vượt mặt số tiền đầu tư vào khai thác dầu”.

Trong khi đó, đầu tư vào khai thác dầu năm 2023 (thăm dò và khai thác) dự kiến là 370 tỷ USD.

Báo cáo cũng nêu ra một ví dụ khác: Hiện nay, các công nghệ carbon thấp chi phối 90% khoản đầu tư vào hoạt động sản xuất điện trên toàn cầu.

Sự biến động của giá nhiên liệu hóa thạch, do tác động của cuộc chiến Nga – Ukraine và những biện pháp hỗ trợ do Liên minh châu Âu, Trung Quốc, Nhật Bản và Mỹ thực hiện, cũng đã củng cố xu hướng này.

Vua Mặt Trời và Vua Than Đá

Tuy nhiên, IEA cũng đưa ra một số cảnh báo, đầu tiên là về sự thống trị cực độ của Trung Quốc và những nền kinh tế tiên tiến khác trong phong trào này.

Mặc dù có một số điểm sáng (năng lượng mặt trời ở Ấn Độ, Brazil, Trung Đông), nhiều khoản đầu tư ở những nơi khác đang gặp khó khăn. Do đó, IEA kêu gọi cộng đồng quốc tế có hành động để cải thiện tình trạng này.

Ông Dave Jones – Trưởng bộ phận Xu hướng quốc tế của tổ chức tư vấn năng lượng Ember trả lời: “Năng lượng mặt trời sẽ “đăng quang” làm một siêu cường năng lượng thực sự, làm phương tiện chính để chúng ta nhanh chóng khử carbon khỏi nền kinh tế.

Chưa hết, ông nói thêm: “Điều trớ trêu ở đây, là một số nơi nhiều nắng nhất trên thế giới lại có mức đầu tư vào năng lượng mặt trời thấp nhất, đó là một vấn đề cần phải được giải quyết”.

Một nhược điểm lớn khác được IEA chỉ ra: Chi phí thăm dò và khai thác dầu khí dự kiến ​​sẽ tăng 7% vào năm 2023 và quay trở lại mức năm 2019, làm thế giới trật khỏi lộ trình hướng tới trung hòa carbon vào giữa thế kỷ.

Vào năm 2021, IEA đã đưa ra một kịch bản về việc đạt trung hòa carbon, gây thu hút rất nhiều chú ý. Kịch bản nhấn mạnh tính cần thiết của việc từ bỏ ngay lập tức bất kỳ dự án khai thác năng lượng hóa thạch mới nào.

Để đạt trung hòa carbon, thế giới không được thải ra nhiều khí nhà kính hơn mức có thể hấp thụ. Phải như vậy, nhiệt độ toàn cầu mới không tăng quá 1,5°C, giúp tránh gây ra những tác động lớn và không thể đảo ngược.

Tuy nhiên, nhu cầu than đá năm 2022 đã đạt mức đỉnh trong lịch sử. Trong năm 2023, đầu tư vào lĩnh vực này dự kiến sẽ tăng cao gấp 6 lần so với mức khuyến nghị mà IEA đề ra cho năm 2030.

Vào năm 2022, các gã khổng lồ dầu khí đã điều hướng gần 5% chi phí sản xuất của họ vào năng lượng carbon thấp (khí sinh học, năng lượng gió, v.v.) và công nghệ thu hồi và lưu trữ carbon. Theo IEA, tuy con số trên có cao hơn một chút đối với những gã khổng lồ châu Âu, nhìn chung, tỷ lệ này hầu như không tăng so với năm 2021.

Ngọc Duyên/AFP
https://petrotimes.vn/lieu-dau-tu-vao-nang-luong-mat-troi-se-som-vuot-mat-khai-thac-dau-mo-685869.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

Phát triển thành công “lá nhân tạo” có khả năng tạo ra năng lượng sạch

/in /by

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge đã phát triển thành công “lá nhân tạo” có khả năng tạo ra nhiên liệu sạch từ ánh sáng mặt trời và nước.

Nhờ các thiết bị có chi phí thấp, tự vận hành và đủ nhẹ để nổi trên mặt nước, những chiếc lá nhân tạo có thể được sử dụng để tạo ra giải pháp thay thế bền vững cho xăng mà không chiếm không gian trên đất liền. Các cuộc thử nghiệm ngoài trời đối với những chiếc lá nhẹ trên sông Cambridge cho thấy chúng có thể chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành nhiên liệu hiệu quả như cách lá cây thực hiện. Sông Cambridge là con sông chính chảy qua Cambridge ở miền Đông nước Anh.

Đây là lần đầu tiên nhiên liệu sạch được tạo ra trên mặt nước. Nếu được mở rộng quy mô, lá cây nhân tạo có thể được sử dụng trên các tuyến đường thủy bị ô nhiễm, tại các cảng, thậm chí trên biển và có thể giúp giảm sự phụ thuộc của ngành vận tải biển toàn cầu vào nhiên liệu hóa thạch.

Các công nghệ năng lượng tái tạo, chẳng hạn như khai thác gió và mặt trời đã trở nên rẻ hơn đáng kể và sẵn có hơn trong những năm gần đây. Tuy nhiên, đối với các ngành công nghiệp như vận chuyển, việc khử carbon có chi phí lớn hơn nhiều.

Khoảng 80% thương mại toàn cầu được vận chuyển bằng các tàu chở hàng chạy bằng nhiên liệu hóa thạch, tuy nhiên lĩnh vực này lại ít được chú ý trong các cuộc thảo luận liên quan đến khủng hoảng khí hậu.

Vài năm gần đây, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Erwin Reisner ở Cambridge đã làm việc để giải quyết vấn đề này bằng cách phát triển các giải pháp bền vững tạo ra xăng dầu dựa trên nguyên tắc quang hợp. Năm 2019, họ đã phát triển loại lá nhân tạo, có thể tạo ra khí tổng hợp (syngas) từ ánh sáng mặt trời, carbon dioxide và nước. Khí tổng hợp là chất trung gian quan trọng trong sản xuất nhiều hóa chất và dược phẩm.

Nguyên mẫu trước đó sản xuất nhiên liệu bằng cách kết hợp 2 chất hấp thụ ánh sáng với chất xúc tác thích hợp để tạo ra nhiên liệu. Tuy nhiên, do nó kết hợp đế thủy tinh dày và lớp phủ chống ẩm, khiến thiết bị này trở nên cồng kềnh. Đồng tác giả – Tiến sĩ Virgil Andrei từ Khoa Hóa học Yusuf Hamied của Đại học Cambridge cho biết, lá nhân tạo có thể hạ thấp đáng kể chi phí sản xuất nhiên liệu bền vững, nhưng vì chúng vừa nặng nề vừa dễ vỡ, nên rất khó sản xuất ở quy mô lớn và vận chuyển.


Tiến sĩ Virgil Andrei và công trình nghiên cứu.

Theo người đứng đầu nghiên cứu, Giáo sư Reisner, các nhà khoa học muốn xem có thể cắt giảm vật liệu sử dụng trong các thiết bị này đến mức nào để không ảnh hưởng hiệu suất của chúng. Nếu có thể cắt giảm đến mức giúp chúng đủ nhẹ để trôi trên mặt nước, họ sẽ mở ra những cách hoàn toàn mới bằng cách sử dụng những chiếc lá nhân tạo này.

Đối với phiên bản mới của lá nhân tạo, các nhà khoa học lấy cảm hứng từ ngành công nghiệp điện tử. Các kỹ thuật thu nhỏ dẫn đến việc tạo ra điện thoại thông minh và màn hình linh hoạt – mang lại sự cách mạng hóa trong lĩnh vực này.

Thách thức đối với nhóm nghiên cứu của Đại học Cambridge là làm thế nào để đặt các chất hấp thụ ánh sáng vào chất nền nhẹ và bảo vệ chúng khỏi sự xâm nhập của nước. Để vượt qua thách thức này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng oxit kim loại màng mỏng và vật liệu được gọi là perovskites, có thể được phủ lên nhựa dẻo và lá kim loại. Các thiết bị được bao phủ bởi các lớp carbon không thấm nước, mỏng cỡ micromet để ngăn chặn sự suy giảm độ ẩm. Kết quả cho ra một thiết bị không chỉ hoạt động được, mà còn trông giống như chiếc lá thật.

Tiến sĩ Andrei cho biết, nghiên cứu này chứng minh rằng, lá nhân tạo tương thích với các kỹ thuật chế tạo hiện đại, đại diện cho một bước khởi đầu hướng tới tự động hóa và mở rộng quy mô sản xuất nhiên liệu từ năng lượng mặt trời. Theo ông Andrei, những chiếc lá này kết hợp những ưu điểm của hầu hết công nghệ nhiên liệu năng lượng mặt trời vì chúng có trọng lượng thấp và hiệu suất cao.

Các thử nghiệm về lá nhân tạo mới đã chứng minh chúng có thể tách nước thành hydro và oxy, hoặc giảm CO2 thành khí tổng hợp. Mặc dù cần có những cải tiến bổ sung trước khi chúng sẵn sàng cho ứng dụng thương mại, các nhà khoa học tin rằng, sự phát triển này mở ra con đường hoàn toàn mới trong công việc của họ.

Tiến sĩ Andrei nhận định, trang trại năng lượng mặt trời đã trở nên phổ biến để sản xuất điện. Các nhà khoa học đang xem xét để có được những trang trại tương tự để tạo ra nhiên liệu. Chúng có thể cung cấp năng lượng cho các khu định cư ven biển, các hòn đảo xa xôi, che phủ ao nuôi công nghiệp hoặc tránh sự bốc hơi nước từ các kênh tưới tiêu.

Bảo Lâm
https://vietq.vn/phat-trien-thanh-cong-la-nhan-tao-co-kha-nang-tao-ra-nang-luong-sach-d204395.html

Thị trường hydro xanh toàn cầu sẽ tăng hơn 6.000% vào năm 2031

/in /by

Theo nghiên cứu từ công ty Nghiên cứu Thị trường Minh bạch (TMR), lĩnh vực hydro xanh sẽ tăng trưởng khoảng 51,6% sau mỗi năm.

Cụ thể, thị trường hydro xanh toàn cầu sẽ mở rộng từ 2,14 tỷ USD năm ngoái lên 135,73 tỷ USD vào năm 2031 với một tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) “phi thường” là 51,6%. Trong khoảng thời gian 10 năm, con số này thể hiện mức tăng trưởng của lĩnh vực này là 6.243%.

Đồng quan điểm với báo cáo của TMR, công ty Guidehouse Insights của Mỹ cũng dự báo mức tăng trưởng tương tự vào tháng 4, theo đó việc sản xuất máy điện giải toàn cầu – loại máy sản xuất hydro xanh từ điện tái tạo – sẽ tăng gần 8.000% từ cuối năm nay đến năm 2031.


Dự báo thị trường hydro xanh toàn cầu sẽ tăng hơn 6.000% vào năm 2031

Báo cáo của TMR cho thấy “ngày càng nhiều quy định của chính phủ nhằm sản xuất năng lượng tái tạo ​​sẽ dự kiến khiến thị trường hydro xanh toàn cầu tăng trưởng đáng kể trong giai đoạn dự báo. Bên cạnh đó, các nhà hoạch định chính sách đang coi hydro xanh là một lựa chọn để đạt được mức phát thải ròng bằng 0 (net-zero) mà các chính phủ trên toàn thế giới đặt ra”.

Nghiên cứu cho biết thêm rằng năng lượng mặt trời sẽ là nguồn cung cấp năng lượng hàng đầu cho hydro xanh trong giai đoạn dự báo, với công nghệ PEM thống trị thị trường điện phân.

Công ty TMR đăng ký tại Pune, Ấn Độ, có trụ sở chính ở Wilmington, Delaware, Hoa Kỳ. Hiện TMR, có hơn 300 nhân viên, hoạt động trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ năng lượng đến chăm sóc sức khỏe, thực phẩm và quốc phòng.

Theo PV
https://petrotimes.vn/thi-truong-hydro-xanh-toan-cau-se-tang-hon-6000-vao-nam-2031-661963.html

Bản tin Năng lượng xanh: Toàn thế giới sẽ dùng ô tô điện vào năm 2040

/in /by

Giám đốc điều hành của ExxonMobil, Darren Woods nói với CNBC vào thứ Hai rằng vào năm 2040 toàn thế giới sẽ dùng ô tô điện.

Giám đốc điều hành của ExxonMobil, Darren Woods nói với CNBC vào thứ Hai rằng vào năm 2040 toàn thế giới sẽ dùng ô tô điện. Ông Woods nói: “Sự thay đổi đó sẽ không tạo ra hoặc phá vỡ doanh nghiệp này hoặc ngành công nghiệp này.”

Exxon dự báo rằng vào năm 2040, nhu cầu dầu sẽ như năm 2013 hoặc 2014. Exxon Mobil không chỉ là một nhà sản xuất dầu lớn mà còn sở hữu ba trong số mười nhà máy lọc dầu hàng đầu của Hoa Kỳ – hai trong số đó có công suất hơn một triệu thùng mỗi ngày. Theo Ông Woods, Exxon sẽ cần tập trung vào hóa chất để giữ cho công ty có lãi trong quá trình chuyển đổi.

Năm ngoái, chỉ 9% doanh số bán xe du lịch trên thế giới là xe điện, bao gồm cả xe hybrid.

Nhà sản xuất hợp chất lithium lớn nhất Trung Quốc Ganfeng Lithium Co Ltd cho biết họ sẽ mua công ty Argentina Lithea Inc với giá lên tới 962 triệu đô la để có đảm bảo nhiều nguồn lực sản xuất pin quan trọng.

Thỏa thuận này sẽ giúp Ganfeng, nhà cung cấp pin lithium cho các công ty sản xuất xe điện như Tesla. Năm ngoái, sản lượng lithium toàn cầu đã tăng 21%, do nhu cầu lithium-ion tiêu chuẩn công nghiệp tăng vọt, theo dữ liệu từ Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS).

Lithea sở hữu quyền đối với hai hồ muối lithium ở tỉnh Salta giàu khoáng sản của Argentina. Argentina, nằm trong “tam giác lithium”, đã và đang cố gắng thu hút nhiều nhà đầu tư hơn với cơ sở hạ tầng khai thác mới và cắt giảm thuế.

Chính phủ Úc cho rằng khí đốt tự nhiên sẽ có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi năng lượng đang tăng tốc của Úc khi quốc gia này tìm cách thúc đẩy các nguồn năng lượng tái tạo và giảm dần than đá.

Australia hiện dựa vào rất nhiều nguồn năng lượng thông thường. Dữ liệu từ chính phủ cho thấy than và khí đốt tự nhiên chiếm khoảng 79% sản lượng điện của cả nước. Năng lượng tái tạo từ gió, năng lượng mặt trời và thủy điện cung cấp 21% nguồn cung điện còn lại của Úc. Điều này bao gồm cả máy phát điện lớn và hệ thống nhỏ do các gia đình và doanh nghiệp Úc sở hữu.

Nhưng trong 10, 15, 20 năm tới, việc sử dụng khí đốt tự nhiên sẽ phát triển và triển khai năng lượng mặt trời và gió ở quy mô lớn nhanh hơn.

Elena
https://nangluongquocte.petrotimes.vn/ban-tin-nang-luong-xanh-toan-the-gioi-se-dung-o-to-dien-vao-nam-2040-659781.html