năng lượng xanh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN SƯ PHẠM VẬT LÝ - - Tên của đề tài NĂNG LƯỢNG XANH Luận văn tốt nghiệp Ngành: SƯ PHẠM VẬT LÝ – CÔNG NGHỆ Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS Lê Văn Nhạn Sơn Thị Lệ Trinh Mã số sinh viên: 1117624 Lớp: Sư phạm Vật lý-Công nghệ Khóa: 37 Cần Thơ, năm 2015 Sau thời gian nghiên cứu đề tài luận văn: “Năng lượng xanh” đã hoàn thành Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Khoa Sư phạm, Bộ môn Sư phạm Vật lý trường Đại học Cần Thơ đã tạo điều kiện cho nghiên cứu khoa học - Thầy Lê Văn Nhạn đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tạo mọi điều kiện thuận lợi cho hoàn thành luận văn tốt nghiệp - Thầy Phạm Văn Tuấn đã hướng dẫn cung cấp tài liệu cho - Quý thầy, cô Bộ môn Sư phạm Vật lý quý thầy, cô trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giảng dạy hướng dẫn suốt trình học tập rèn luyện trường - Đồng cảm ơn bạn sinh viên lớp Sư phạm Vật lý-Công nghệ khóa 37 trường Đại học Cần Thơ động viên, giúp đỡ trình tìm kiếm tài liệu hoàn thành luận văn Dù đã có rất nhiều cố gắng trình nghiên cứu luận văn, chắn nhiều thiếu sót Kính mong nhận chia sẻ đóng góp quý báu quý thầy, cô bạn Cuối xin gửi lời tri ân chân thành nhất đến thầy Lê Văn Nhạn, quý thầy, cô Bộ môn Sư phạm Vật lý Kính chúc quý thầy, cô dồi sức khỏe hạnh phúc! Xin kính chúc sức khỏe đến quý thầy, cô bạn thân mến! Cần Thơ, ngày 24 tháng 04 năm 2015 Sinh viên thực Sơn Thị Lệ Trinh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thực Các số liệu, kết phân tích luận văn hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình nghiên cứu trước Mọi tham khảo, trích dẫn rõ nguồn danh mục tài liệu tham khảo luận văn Cần Thơ, ngày 24 tháng 04 năm 2015 Tác giả Sơn Thị Lệ Trinh MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC TIÊU ĐỀ TÀI GIỚI HẠN ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG 1.1 Một số định nghĩa về lượng, đơn vị của lượng 1.2 Phân loại lượng 1.2.1 Năng lượng vật chất chuyển hóa toàn phần (năng lượng không tái tạo) 1.2.2 Năng lượng tái tạo 1.3 Lịch sử sử dụng lượng 1.4 Tiêu thụ nguồn lượng không tái tạo tái tạo 13 1.4.1 Trên giới 13 1.4.2 Tại Việt Nam 13 1.5 Phát triển nguồn lợng tái tạo xu 14 CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 15 2.1 Năng lượng Mặt Trời 15 2.1.1 Mặt Trời cấu tạo Mặt Trời 15 2.1.2 Khái niệm lượng mặt trời 17 2.2 Lịch sử phát triển điện lượng mặt trời 19 2.2.1 Thời kì sơ khai của việc sử dụng nguồn lượng mặt trời 19 2.2.2 Giai đoạn mở đầu 19 2.2.3 Giai đoạn phát triển 20 2.3 Ứng dụng lượng mặt trời 21 2.3.1 Nhiệt điện mặt trời 21 2.3.2 Quang điện 24 2.3.3 Một số ứng dụng khác 26 2.4 Tình hình điện mặt trời 26 2.4.1 Trên giới 26 2.4.2 Tình hình nước 28 i 2.5 Tiềm phát triển lượng Mặt trời Việt Nam 31 2.6 Ưu, nhược điểm của lượng Mặt trời 32 2.6.1 Ưu điểm 32 2.6.2 Nhược điểm 33 CHƯƠNG 3: NĂNG LƯỢNG GIÓ 34 3.1 Giới thiệu về lượng gió 34 3.1.1 Khái niệm 34 3.1.2 Sự hình thành lượng gió 34 3.1.3 Vật lý học về lượng gió 34 3.1.4 Lịch sử dùng lượng gió 35 3.2 Ứng dụng của lượng gió 35 3.2.1 Máy phát điện dùng sức gió 35 3.2.2 Bơm nước dùng sức gió 36 3.3 Turbine gió 37 3.3.1 Cấu tạo turbine gió 37 3.3.2 Các kiểu turbine gió 39 3.3.3 Nguyên lý hoạt động của turbine gió 39 3.4 Tình hình sản xuất điện gió 39 3.4.1 Trên giới 39 3.4.2 Ở Việt Nam 40 3.5 Tiềm và trữ lượng lượng gió Việt Nam 42 3.6 Những thuận lợi, khó khăn việc sử dụng lượng gió 43 3.6.1 Những thuận lợi 43 3.6.2 Những khó khăn 43 CHƯƠNG 4: NĂNG LƯỢNG THỦY TRIỀU 44 4.1 Thủy triều, lượng thủy triều 44 4.1.1 Thủy triều 44 4.1.2 Năng lượng thủy triều 44 4.2 Lịch sử hình thành nhà máy sử dụng lượng thủy triều 45 4.3 Sản xuất điện từ lượng thủy triều 45 4.3.1 Hệ thống đơn giản nhất: Đập chắn thủy triều 46 4.3.2 Hệ thống lòng chảo (tidal basin) 47 ii 4.3.3 Hệ thống Limpet 47 4.3.4 Dạng guồng 48 4.3.5 Hàng rào thủy triều 49 4.4 Tiềm năng lượng thủy triều của Việt Nam 49 4.5 Ưu, nhược điểm của lượng thủy triều 50 4.5.1 Ưu điểm 50 4.5.2 Nhược điểm 50 CHƯƠNG 5: KHÍ SINH HỌC BIOGAS 52 5.1 Biogas 52 5.1.1 Khái niệm 52 5.1.2 Đặc tính khí sinh học biogas khí CH4 52 5.1.3 Cơ chế tạo thành khí sinh học hệ thống biogas 52 5.2 Hầm ủ biogas 55 5.3 Lợi ích của việc ứng dụng công nghệ biogas 57 PHẦN KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 iii LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn PHẦN MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Năng lượng là yếu tố vô cùng quan trọng mọi hoạt động của người, công cuộc phát triển kinh tế, từ loài người thấy lóe lên tia sáng của nền văn minh nhân loại Sự phát minh lửa đã đưa nhân loại tiến một bước xa đường phát triển Vào năm 1879, Thomas Edison phát minh cái bóng đèn điện nhà máy điện ông xây dựng vào năm 1882, đã đưa nhân loại bước vào thời đại điện khí hóa Có thể nói nhờ có dòng điện mà vòng một Thế kỷ giới đã đạt đến trình độ phát triển Lâu nay, người sản xuất lượng từ nhiên liệu hóa thạch than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên… đáp ứng 85% nhu cầu lượng cho sự vận hành nền kinh tế, chủ yếu là điện năng, nhiệt và nhu cầu nhiên liệu động cho mọi hoạt động của người, trữ lượng những thứ không nhiều, với tốc độ khai thác nhân loại cạn nguồn lượng Thêm vào đó, một vấn đề quan trọng khác mang tính thách thức toàn nhân loại, đó là nguồn lượng hóa thạch đã bộc lộ nhược điểm của Sự phát thải CO2 sử dụng, đã gây hiệu ứng nhà kính làm Trái Đất nóng lên, dẫn đến tượng biến đổi khí hậu toàn cầu Trước tình hình trên, đòi hỏi phải có một nguồn lượng mới, thân thiện với môi trường, an toàn, vô tận để đáp ứng cho nhu cầu về lượng của toàn nhân loại góp phần làm suy giảm hiệu ứng nhà kính biến đổi khí hậu toàn cầu Năng lượng xanh là một giải pháp Ở Việt Nam, sự khởi sắc của nền kinh tế từ sau đổi làm nhu cầu về điện gia tăng, lực cung ứng chưa phát triển kịp thời, nguy thiếu điện là nỗi lo của ngành điện lực Việt Nam cũng của các doanh nghiệp và người dân, Việc nghiên cứu ứng dụng lượng xanh mang lại ý nghĩa to lớn Vì thế, đã chọn đề tài “Năng lượng xanh” với mong muốn bổ sung thêm kiến thức khoa học và ứng dụng thực tiễn, đồng thời giúp ích cho công tác giảng dạy của sau này MỤC TIÊU ĐỀ TÀI  Tổng quan về lượng  Tìm hiểu về một số nguồn lượng xanh tự nhiên, khai thác tiềm và ứng dụng của chúng  Đồng thời, tìm hiểu về tiềm cũng ứng dụng một số nguồn lượng xanh tại Việt Nam SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn GIỚI HẠN ĐỀ TÀI  Nghiên cứu nguồn lượng xanh phổ biến như: lượng mặt trời, lượng gió, lượng thủy triều giới và tại Việt Nam  Nghiên cứu khí sinh học biogas tại Việt Nam PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Nghiên cứu lý thuyết, phân tích tổng hợp tài liệu  Sưu tầm sách tài liệu có liên quan qua thư viện mạng internet  Tham khảo ý kiến từ giáo viên hướng dẫn, thầy cô bạn SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NĂNG LƯỢNG 1.1 Một số định nghĩa về lượng, đơn vị của lượng Có nhiều cách định nghĩa, giải thích khác về lượng: - Năng lượng biểu thị khả sinh công [1] - Năng lượng là một đại lượng có khả cung cấp công trực tiếp [1] - Năng lượng là lực để sinh công hoặc sinh nhiệt Năng lượng có thể được xem là “công tích trữ” [1] - Năng lượng là một phạm trù vật chất ứng với một quá trình nào đó có thể sinh công Quá trình là một quá trình biến đổi lượng một cách tự nhiên hay nhân tạo [1] - Năng lượng là dạng vật chất có khả sinh công, bao gồm nguồn lượng sơ cấp: than, dầu, khí đốt và nguồn lượng thứ cấp là nhiệt năng, điện được sinh thông qua quá trình biến đổi lượng sơ cấp [2] - Năng lượng là các loại nhiên liệu và điện năng, nhiệt thu được nhờ quá trình chuyển hóa nhiên liệu hoặc chuyển hóa các nguồn lượng tái tạo hoặc không tái tạo [3] Để tưởng nhớ đến công ơn của nhà khoa học James Prescott Joule, Joule (J) được lấy làm là đơn vị của lượng hệ thống đo lường (International System of Units) 1.2 Phân loại lượng Về bản, lượng được chia làm hai loại, lượng chuyển hóa toàn phần (không tái tạo) và lượng tái tạo dựa đặc tính của nguồn nhiên liệu sinh nó.[4] 1.2.1 Năng lượng vật chất chuyển hóa toàn phần (năng lượng không tái tạo) Nguồn tài nguyên lượng thiên nhiên sau chuyển hóa thành chất mang lượng khác để sử dụng chúng đã và thiên nhiên hồi phục kịp nguồn tài nguyên này để người sử dụng tiếp Nguồn tài nguyên được gọi nguồn tài nguyên lượng tái tạo Năng lượng thu được từ nguồn lượng này được gọi là lượng tái tạo hay nói ngắn gọn là lượng không tái tạo Năng lượng không tái tạo thường là các nhiên liệu hoá thạch than, dầu mỏ, khí thiên nhiên… Các loại nhiên liệu hóa thạch này phải hàng trăm triệu năm hình thành và cạn kiệt dần theo thời gian  Năng lượng từ nhiên liệu hóa thạch: than đá, dầu mỏ, khí đốt…  Than đá một loại nhiên liệu hóa thạch được hình thành hệ sinh thái đầm lầy nơi xác thực vật được nước bùn lưu giữ không bị ôxi hóa phân hủy sinh SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn vật (biodegradation) Thành phần của than đá là cacbon, có nguyên tố khác lưu huỳnh Than đá là nguồn nhiên liệu sản xuất điện lớn giới, người ta ước tính có 10 nghìn tỷ tấn, đó trữ lượng khai thác 3.000 tỷ tấn, trữ lượng than của Mỹ chiếm 27% trữ lượng toàn cầu, Nga 17%, Trung Quốc 13%, Ấn Độ 10%, 33% lại nằm nhiều nước số đó có Australia, Nam Phi, Ukraina, Kazakstan, các nước thuộc Nam Tư cũ [5] - Than đá và các vấn đề môi trường: + Khai thác than đá bằng phương pháp lộ thiên tạo nên lượng đất đá thải lớn, ô nhiễm bụi, ô nhiễm nước, rừng Khai thác than bằng phương pháp hầm lò làm 50% trữ lượng, gây lún đất, ô nhiễm nước, tiêu hao gỗ chống lò gây tai nạn hầm lò + Chế biến sàn tuyển than tạo bụi và nước thải chứa than, kim loại nặng + Ðốt than tạo khí SO2, CO2… lớn nhất, được xem là nguyên nhân hàng đầu gây nên tượng nóng lên toàn cầu Theo tính toán, một nhà máy nhiệt điện chạy than công suất 1.000MW hàng năm thải môi trường triệu CO2, 18.000 NOx, 11.000-680.000 phế thải rắn Trong thành phần chất thải rắn, bụi, nước thải thường chứa kim loại nặng chất phóng xạ độc hại [6]  Dầu mỏ hay dầu thô một chất lỏng sánh đặc, màu nâu hoặc ngả lục Dầu mỏ tồn tại lớp đất đá tại một số nơi vỏ Trái Đất Dầu mỏ một hỗn hợp hóa chất hữu thể lỏng đậm đặc, phần lớn những hợp chất của hydrocarbon thuộc gốc alkan, thành phần đa dạng Hiện nay, dầu mỏ chủ yếu dùng để sản xuất dầu hỏa, diezen và xăng nhiên liệu Ngoài ra, dầu mỏ cũng là nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất sản phẩm của ngành hóa dầu dung môi, phân bón hóa học, nhựa, thuốc trừ sâu, nhựa đường Khoảng 88% dầu thô dùng để sản xuất nhiên liệu, 12% lại dùng cho hóa dầu Do dầu mỏ nguồn lượng không tái tạo nên nhiều người lo ngại về khả cạn kiệt dầu một tương lai không xa Dầu mỏ một những nhiên liệu quan trọng của xã hội đại dùng để sản xuất điện và cũng là nhiên liệu của tất cả các phương tiện giao thông vận tải Hơn nữa, dầu cũng được sử dụng công nghiệp hóa dầu để sản xuất chất dẻo nhiều sản phẩm khác Vì dầu thường được ví là "vàng đen" Người ta ước tính có 1.333 tỷ thùng trữ lượng dầu mỏ [7] - Dầu mỏ và các vấn đề môi trường: + Khai thác thềm lục địa gây lún đất, ô nhiễm dầu đối với đất, không khí, nước + Khai thác biển gây ô nhiễm biển (50% lượng dầu ô nhiễm biển gây khai thác biển) + Chế biến dầu gây ô nhiễm dầu kim loại nặng kể cả kim loại phóng xạ + Ðốt dầu khí tạo chất thải khí tương tự đốt than [7] SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn thuỷ triều lên xuống cũng được thiết kế song không phổ biến bằng hệ thống thuỷ triều xuống [47] 4.3.2 Hệ thống lòng chảo (tidal basin) Hình 4.4 Hệ thống lòng chảo [48] Một lòng chảo thủy triều (tidal basin) một hồ chứa đầy cạn thủy triều lên xuống Khi nước qua cửa mở của đập, chảy trực tiếp vào cánh turbine nước và phát điện Tại đỉnh điểm thủy triều, cửa đóng và nước được giữ lại basin Thủy triều hạ dần, cửa mở và nước lại chảy qua turbine trở về đại dương làm quay turbine và phát điện (hình 4.4) [48] 4.3.3 Hệ thống Limpet Hình 4.5 Hệ thống Limpet [48] SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 47 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn Hệ thống Limpet một ví dụ điển hình về khai thác dạng lượng Hệ thống hoạt động theo nguyên lý sau: - Lúc thuỷ triều thấp: chu trình nạp - Thuỷ triều lên cao: chu trình nén Thuỷ triều xuống thấp: chu trình xả, kết thúc nạp cho chu kỳ Sự thay đổi chiều cao cột nước làm quay turbine tạo điện năng, mỗi máy Limpet đạt từ 250KW đến 500KW Trong nhiều thập kỷ, nhà khoa học đã cố công biến lượng sóng thành lượng có ích Nhưng các sóng quá phân tán, nên khó khai thác một cách kinh tế Hiện đã có công ty lắp đặt hệ thống thương mại giới sản xuất điện trực tiếp từ sóng biển Chẳng hạn máy Limpet-có thể phát 500 kW, đủ cung cấp cho 400 gia đình [48] 4.3.4 Dạng guồng Các turbine cấu trúc cánh xoắn “vỏ đỗ” theo dạng guồng, trục ngang Mỗi hệ thống gồm module đồng trục kéo máy phát điện giữa Cả hệ thống nằm hệ khung chân đế vững chãi Trên hình ảnh demo thấy đường kính của guồng turbine gần 5m, chiều dài guồng 12 mét, góc nghiêng của “cánh” tạo mô-men: khoảng 40 đến 45 độ Hệ thống guồng tạo sản lượng điện khoảng 180 kW/h, đủ để cung cấp lượng cho 25 đến 30 gia đình Hệ thống có lợi thủy triều lên hoặc xuống tạo dòng chảy vào hoặc ra, đều sinh công quay máy Hình 4.6 Guồng [49] Phương pháp lắp đặt hệ thống dùng cần cẩu đặt xà lan đưa hệ thống khơi, thả xuống độ sâu 15 đến 30 mét Mặt phẳng đáy không nghiêng, để guồng hoạt động cân bằng ổn định, cáp biển đưa điện vào bờ Có thể tiên lượng việc bảo trì hằng năm thuận lợi, nhờ cẩu cả “giàn” lên xà lan để bảo dưỡng, sau đó lại thả trở lại vị trí cũ Đây là loại SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 48 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn máy phát điện thủy triều tạo điện mà không cần một đập Hy vọng cấu cung cấp lượng để tạo mạng lưới điện bất cứ nơi nào thuộc Bắc, Trung Nam Mỹ Hãng Tidal Hydraulic Generator (THG) đã triển khai thử nghiệm một dàn trụ đỡ cho năm turbine (đường kính 6m) cửa biển Severn (Anh) [49] 4.3.5 Hàng rào thủy triều Hình 4.7 Hàng rào thủy triều [49] Một phương pháp khai thác lượng thuỷ triều để sản xuất điện hàng rào thuỷ triều Thực chất đó là những bức tường bê tông rỗng có gắn turbine khổng lồ, chắn ngang một eo biển, buộc dòng nước phải qua chúng Không giống các nhà máy điện thuỷ triều nêu trên, hàng rào thuỷ triều được sử dụng các lưu vực không giới hạn, eo biển giữa đất liền một đảo gần kề hoặc giữa hai đảo [49] Được thiết kế sau cuộc khủng hoảng dầu mỏ vào những năm 1970, song mãi cách năm, turbine thuỷ triều trở thành thực Giống turbine gió, turbine thuỷ triều có nhiều lợi so với hệ thống đập chắn hàng rào thuỷ triều, đặc biệt giảm tác động về môi trường Turbine thuỷ triều sử dụng dòng thuỷ triều di chuyển với tốc độ 2-3m/giây (4-6 hải lý) để tạo 4-13kW điện/m2 Các dòng thuỷ triều di chuyển nhanh (>3m/giây) gây ứng suất mức đối với cánh quay giống gió mạnh làm hỏng máy turbine gió Trong đó, các dòng thuỷ triều có tốc độ thấp lại không kinh tế Cột được đóng xuống đáy biển và được gắn turbine thuỷ triều Turbine thuỷ triều thấp so với mực nước biển 4.4 Tiềm năng lượng thủy triều của Việt Nam Việt Nam có diện tích biển khoảng triệu km2, trải dài 3.260 km dọc theo chiều dài đất nước một yếu tố thuận lợi để phát triển lượng từ biển Kết quả đánh giá của Viện Khoa học Năng lượng Việt Nam, theo đánh giá sơ bộ, vùng biển Quảng Ninh có tiềm điện thủy triều lớn cả nước, ước tính khoảng 3,65GWh/km2 Tiềm giảm dần dọc theo ven biển từ phía Bắc vào đến miền Trung, đến Nghệ An khoảng SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 49 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn 2,48GWh/km2 khu vực Thừa Thiên-Huế nhỏ (vào khoảng 0,3GWh/km2) Tuy nhiên, nguồn lượng thủy triều lại tăng dần vào sâu những tỉnh phía Nam, đặc biệt tại Phan Thiết đạt vào khoảng 2,11GWh/km2 và đạt cực đại tại khu vực Bà Rịa Vũng Tàu với 5,23GWh/km2 Vùng biển Bà Rịa-Vũng Tàu có mật độ lượng thủy triều lớn nhất, khu vực Quảng Ninh-Hải Phòng lại có tiềm phát triển nguồn điện nhiều Việt Nam với công suất lắp máy lớn tới 550MW, chiếm tới 96% tiềm kỹ thuật nguồn điện thủy triều của Việt Nam [50] 4.5 Ưu, nhược điểm của lượng thủy triều 4.5.1 Ưu điểm - Giá thành thấp, không gây hại cho môi trường - Thủy triều cung cấp một nguồn lượng ổn định không sản xuất thủy điện, bị gián đoạn lũ lụt Những giá trị khiến cho việc sản xuất điện bằng thủy triều trở thành hình thức sản xuất điện thích hợp cho tăng trưởng xanh - Sản xuất điện thuỷ triều có nhiều lợi thế, chẳng hạn giúp cải thiện giao thông (các đập chắn làm cầu nối qua cửa sông) không tạo khí thải nhà kính - Việc khai thác lượng thủy triều mở một triển vọng lớn, hạn chế tối đa phát thải khí cacbonic gây hiệu ứng nhà kính 4.5.2 Nhược điểm - Chi phí đầu tư xây dựng nhà máy điện khá cao và tác động của nó đến môi trường Năng lượng thủy triều lớn tập trung những vùng cửa sông, bờ biển, nơi các dòng sông gặp thủy triều đại dương Đây lại là nơi có sự hòa trộn giữa nước ngọt mặn, tạo nên môi trường thủy sinh có suất cao Cá vô số động vật thân mềm đến sinh sản Vì thế, việc xây dựng đập ảnh hưởng lớn đến sinh thái khu vực - Các máy phát dính tới nước biển bị ăn mòn nhanh phí bảo trì cao Hơn nữa, máy móc đều có kích thước lớn cồng kềnh cản trở giao thông đường thủy đời sống hoang dã Tuy nhiên theo tính toán của chuyên gia, với giá thành sản xuất điện thủy triều 0,1USD/kW, cao giá thủy điện nhiệt điện và tương đương giá thành của động điện sức gió - Một số tác động về môi trường đã làm cho điện thuỷ triều trở nên hấp dẫn Tác động thứ là nó làm thay đổi thuỷ triều Việc xây dựng một đập chắn thuỷ triều tại cửa sông làm thay đổi mức thuỷ triều lưu vực cửa sông Sự thay đổi khó dự đoán, làm cho mức thuỷ triều tăng hoặc giảm Thuỷ triều thay đổi tác động rõ nét tới trình lắng đọng trầm tích và độ đục của nước tại lưu vực cửa sông SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 50 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn - Ngoài ra, độ sâu của biển thay đổi sự gia tăng trầm tích lưu vực cửa sông Mức thuỷ triều tăng có thể gây ngập lụt bờ biển, tác động xấu tới chuỗi thức ăn biển Về tiềm năng, bất lợi lớn của điện thuỷ triều là tác động của nó đối với động, thực vật sống vùng cửa sông - Hoạt động thử nghiệm tốn kém, rủi ro, và môi trường đại dương khắc nghiệt - Tiếp cận với lưới điện từ những địa điểm xa xôi - Phải quản lý những tác động môi trường chưa lường trước được - Phải tuân thủ những qui định pháp luật phức tạp liên quan đến nhiều quan cấp quốc gia cấp địa phương [51] Mặc dù tại chưa được biết tới rộng rãi là một nguồn lượng có tiềm để tạo điện tương lai Và so với lượng gió hay mặt trời nguồn lượng này ổn định SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 51 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn CHƯƠNG 5: KHÍ SINH HỌC BIOGAS 5.1 Biogas 5.1.1 Khái niệm Biogas hay khí sinh học hỗn hợp khí metan (CH4) một số khí khác phát sinh từ sự phân huỷ vật chất hữu tác dụng của vi khuẩn môi trường yếm khí Hỗn hợp khí chiếm tỉ lệ gồm: CH4 chiếm 60-70%; CO2 chiếm 30-40%, phần lại một lượng nhỏ khí: N 2, H2, CO… CH4 chiếm lượng lớn khí chủ yếu tạo lượng khí đốt Lượng CH4 chịu ảnh hưởng trình phân hủy sinh học phụ thuộc loại phân, tỉ lệ phân nước, nhiệt độ môi trường, tốc độ dòng chảy… hệ thống phân hủy khí sinh học Metan cũng là một khí tạo hiệu ứng nhà kính gấp 21 lần khí carbonic (CO2) [52] Để sử dụng biogas làm nhiên liệu phải xử lý biogas trước sử dụng tạo nên hỗn hợp nổ với không khí Khí H2S biogas có thể ăn mòn các chi tiết động cơ, sản phẩm của nó là SOX cũng là một khí độc Hơi nước có hàm lượng nhỏ ảnh hưởng đáng nhiệt độ ngọn lửa, giới hạn cháy, nhiệt trị thấp và tỷ lệ không khí/nhiên liệu của biogas 5.1.2 Đặc tính của khí sinh học biogas khí CH4 Khí biogas có trọng lượng riêng khoảng 0,9-0,94kg/m3, trọng lượng riêng thay đổi tỉ lệ CH4 so với khí khác hỗn hợp Lượng H2S chiếm lượng ít, có mùi hôi, tạo thành acid H2SO4 tác dụng với nước gây độc cho người và làm hư dụng cụ đun nấu Mùi hôi của chất này giúp xác định nơi hư hỏng của hệ thống công nghệ hầm bê tông để sữa chữa Khí biogas có tính dễ cháy được hòa lẫn với tỉ lệ từ 6-25% không khí Nếu hỗn hợp khí mà CH4 chiếm 60% 1m3 cần 8m3 không khí Trong thực tế, khí biogas cháy tốt không khí được hòa lẫn tỉ lệ 1/9-1/10 Khí CH4 chất khí không màu, không mùi nhẹ không khí; 200C, 1atm, 1m3 khí CH4 có trọng lượng 0,716kg Khi đốt hoàn toàn 1m3 khí CH4 cho khoảng 5.500-6.000kcal 5.1.3 Cơ chế tạo thành khí sinh học hệ thống biogas Các chất hữu tác dụng của vi sinh vật yếm khí bị phân hủy thành chất hòa tan chất khí Qua trình hàng ngàn phản ứng, phần lớn carbon, hydro, oxy bị chuyển hóa chủ yếu thành metan khí carbonic Một phần nhỏ nguyên tố canxi, phosphor, nitơ cũng bị thất thoát qua sự phân hủy hầm biogas Sự phân hủy protein, tinh bột, lipid để tạo thành acid amin, glyceryl, acid béo, acid béo bay hơi, rượu, methylamine… cùng các chất độc hại như: tomain (độc tố thịt thối), sản phẩm bốc mùi indol, scatol SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 52 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn Các chất cao phân tử: cellulose, lignin bị vi khuẩn yếm khí có enzyme cellulosase phân hủy theo sơ đồ phân hủy yếm khí khuẩn yếm khí cellulose (C6H10O5)n  3nCO + 3nCH4 + 4,5 Calo Lượng CO2 sinh phần bị giữ lại ion K+, Ca2+, Na+, NH3+… Do đó hỗn hợp khí sinh có từ 60-70% CH4 Ở giai đoạn đầu chất phân hủy nhanh tinh bột, protein, đường, phần cellulose bị phân hủy trước tạo nhiều acid hữu làm chậm trình phân hủy Ngược lại chất xơ phân hủy từ từ nên gas sinh một cách liên tục Sự phân hủy xảy qua hai giai đoạn với hai đường khác nhau: Con đường thứ Con đường thứ hai  Giai đoạn  Giai đoạn Sự acid hóa cellulose: (C6H10O5)n + nH2O  3nCH3COOH Sự tạo muối: Các bazơ diện môi trường (đặc biệt NH4OH) kết hợp acid hữu CH3COOH + NH4OH  CH3COONH4 + H2O  Giai đoạn Sự acid hóa cellulose (C6H10O5)n + nH2O  3nCH3COOH Thủy phân acid tạo CO2 H2: CH3COOH + 2H2O  2CO2 + 4H2  Giai đoạn Lên men methane sự phân hủy của muối hữu cơ: CH3COONH4 + H2O CH4 + CO2 + NH4OH Methane tổng hợp từ một số trực khuẩn sử dụng CO2 H2: CO2 + 4H2  CH4 + 2H2O Bảng 5.1 Quá trình phân hủy chất xơ [53] Vậy cả hai đường sự sinh metan phụ thuộc vào trình acid hoá Nếu lên men nhanh hoặc dịch phân có nhiều phân tử gây ngừng trệ trình lên men tạo metan Mặt khác, vi khuẩn của sự lên men yếm khí giai đoạn này khí đều thuộc nhóm vi khuẩn biến dưỡng cellulose Các vi khuẩn hầu hết trực khuẩn có bào tử nằm rải rác họ: Clostridium, Plectridium, Cacduccus, Endosponus, … Các chất tạo thành: CO2, H2, formate, acetate, alchohol, methylamine, rượu chất (trừ CO2) được làm chất dinh dưỡng cho vi khuẩn sinh khí metan (CH4) chuyên biệt Nhóm vi khuẩn chuyên biệt này đều có hai coenzyme đặc thù mà nhóm vi khuẩn khác chưa thấy: Coenzyme M.(2-Mercaptoetban-Sulfonic-acid); Coenzyme F420 (một loại flavin mononuc leotic) Nhóm vi khuẩn này đã được xác định Đối với polysaccharides chuyển thành monosaccharides, trải qua trình biến đổi tạo thành muối acetate, ethanol, butyrate, propionate Sau đó các muối phân hủy tạo acetate Muối acetate lại thủy phân để tạo metan [53] SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 53 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn  Một số phản ứng minh họa: H2 + HCO3- + H+  CH4 + 3H2O 2CH3CH2OH + 4H2O  2CH3COO + H+ + CH4 + H2O CH3-CHOH-COO- + H2O  2CH3COO- + CH4 + HCO34CH3CH2OH + 3H2O  4CH3COO- + H+ + 3CH4 + HCO32CH3CH2CH2COO- + 2H2O + HCO3-  4CH3COO- + H+ + CH4 CH3COO- + H2O  CH4 + HCO34HCOOH + H2O  CH4 + 3HCO3- + 3H+ Methanol: 4CH3OH  3CH4 + HCO3- + H2O + H+  Methylamine thủy phân tạo methane: 4CH3NH3+ + 3H2O  3CH4 + HCO3- + 4NH4+ + H+ 2(CH3)NH2+ + 3H2O  3CH4 + HCO3- + 2NH4+ + H+ 4(CH3)3NH+ + 9H2O 9CH4 + 3HCO3- + 6NH4+ + 3H+ Sơ đồ 5.1 Cơ chế lên men vi sinh vật yếm khí [53] SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 54 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn Khả sinh gas từ hầm ủ biogas chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau: - Thể tích của hầm ủ biogas; - Thể tích chất lỏng chứa bên hầm; - Thời gian lưu lại của dịch phân; - Từng loại phân khác nhau; - Tỉ lệ phân nước dịch phân quá loãng lượng phân không đủ để phân hủy, ngược lại dịch phân quá đặc gây cứng hầm ủ cản trở trình thoát khí 5.2 Hầm ủ biogas Một số loại hầm ủ đồng bằng sông Cửu Long :  Hầm ủ CT1: - Phát triển Đại học Cần Thơ - Bắt đầu từ 1987 đến khoảng 1995 - Thểtích 3.2m³ - Sốlượng: gần 100 tại Cần Thơ và các tỉnh lân cận  Ưu điểm:  Lắp đặt nhanh chóng  Tốn diện tích đất  Nhược điểm:  Cồng kềnh vận chuyển đến nơi lắp đặt  Thu gom phân bằng tay  Hầm ủ TG - BP (Thailand Germany Biogas Program) - Được Đại học Cần Thơ giới thiệu đồng bằng sông Cửu Long từ năm 1992 - Thểt tích: 4, 6, 8, 12, 16, 18, 36, 50 100 m3 - Số lượng: gần 3.000 tại miền Nam Việt Nam  Ưu điểm:  Tuổi thọ cao (bảo hành tối thiểu năm)  Xây dựng mặt đất nên tiết kiệm mặt bằng  Kết cấu có đai chống nứt  Dễ dàng vệ sinh với nắp đậy tháo rời được  Áp suất nhiệt độ ổn định  Nhược điểm:  Chi phí đầu tư cao  Đòi hỏi thợ xây lành nghề  Túi ủ PE: - Giới thiệu từ 1992 Đại học Nông Lâm - Sốlượng: 30.000 miền Nam Việt Nam SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 55 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn  Ưu điểm:  Chi phí đầu tư thấp  Lắp đặt nhanh chóng, dễdàng  Nhược điểm:  Chiếm diện tích  Tuổi thọ ngắn  Áp suất khí thấp  Hầm ủ KT2: - Phát triển khuôn khổ dự án Việt Nam - Hà Lan từ 2003 dựa thiết kế của mẫu TG - BP - Sốlượng: 3.493 đồng bằng sông Cửu Long (tháng 9/2010)  Ưu điểm:  Rẻ hầm TG-BP  Nhược điểm:  Không xây dựng đai chống nứt giảm tuổi thọ  Không sử dụng vữa tam hợp (xi măng + cát + vôi) tô mái vòm phía hầm ủ làm thất thoát khí  Hầm ủ lai EQ1 EQ2: - Phát triển Đại học Cần Thơ năm 2008 khuôn khổ dự án VIE020-Bèo lục bình - Số lượng: gần 75 tại tỉnh Hậu Giang - Cải tiến từ hầm ủ TG-BP để giảm giá thành và đa dạng nguyên liệu nạp  Ưu điểm:  Chi phí đầu tư giảm so với hầm TG-BP KT2  Không đòi hỏi thợ xây kỹ thuật cao  Hầm ủ EQ2 nạp nguyên liệu thực vật nhờ tay quay  Nhược điểm:  Chứa gas túi PE nên áp suất thấp, nguy cháy nổ  Khó làm vệ sinh hầm ủ (EQ1)  Hầm ủ composite:  Ưu điểm:  Có khả chịu được tác động học áp lực cao  Không bị tác động hóa học hay điều kiện môi trường  Nhẹ, di chuyển, thay đổi vị trí lắp đặt cần  Nhược điểm:  Độ bền phụ thuộc vào tay nghề thợ chế tạo, có khả rò rỉ hay dập vỡ  Dung tích nhỏ (4, 7, m3), hay bị tắt ống dẫn khí  Giá thành quá đắt (1,6 - 2,5 triệu đồng/m3 tùy theo cỡ hầm lớn hay nhỏ) SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 56 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn  Hầm ủ VACVINA cải tiến: - Giới thiệu Trung tâm Nghiên cứu & Phát triển Cộng đồng nông thôn - Hội làm vườn Việt Nam  Ưu điểm:  Hầm hình khối chữ nhật xây dựng dễ dàng  Nắp hầm tận dụng làm chuồng tiết kiệm diện tích  Giá thành xây dựng rẻ (gần 55% giá thành hầm nắp vòm có thể tích)  Nhược điểm:  Khí chứa túi PE nên có áp thấp, rủi ro cao  Các góc chết nứt gây rò rỉ khí  Hầm ủ chữ nhật: - Do kỹ sư Lê Thị Hùy phát triển giới thiệu - Bố trí lớp vải nhựa chống rò rỉ khí tại góc của hầm chứa  Hầm ủ lu: - Do thợ làm lu Vĩnh Long giới thiệu - Thể tích: × 1.5 = 3m³  Ưu điểm:  Gas chứa vào túi  Lắp đặt nhanh, tiện [54] 5.3 Lợi ích của việc ứng dụng công nghệ biogas Khí sinh học sản xuất từ hầm biogas bao gồm 2/3 khí metan (CH4), 1/3 khí cacbonic (CO2) và lượng khoảng 4.500-6.000Calo/m3 Một mét khối (1m3) hỗn hợp khí với mức 6.000Calo tương đương với lít cồn, 0,8 lít xăng, 0,6 lít dầu thô, 1,4kg than hay 1,2kWh điện năng, có thể sử dụng để chạy động 2kVA giờ, sử dụng cho bóng đèn thắp sáng giờ, sử dụng cho tủ lạnh 1m3 khí biogas giờ hoặc sử dụng nấu ăn cho gia đình người ngày Trong tương lai công nghệ biogas nguồn cung cấp lượng nhằm giải chất đốt sinh hoạt cho vùng nông thôn, thay loai nhiên liệu khác củi, trấu, than sử dụng khí sinh học cho mục đích khác như: phát điện, lò sấy, đèn thắp sáng, hệ thống nước nóng, tủ lạnh chạy bằng gas… Đối với loại hình chăn nuôi nông hộ, có 500 công trình hầm ủ biogas với thể tích từ vài khối đến vài chục khối người chăn nuôi trực tiếp đầu tư hoặc được hỗ trợ thông qua chương trình dự án, hầm ủ được thiết kế thi công với nhiều loại nguyên vật liệu khác hầm bê tông, túi PE, vật liệu HDPE Việc ứng dụng công nghệ hầm ủ biogas giải vấn đề ô nhiễm môi đất, nước, không khí giảm thiểu chất khí gây hiệu ứng nhà kính phát sinh từ trình sản xuất, chăn nuôi hạn chế dịch bệnh bảo vệ sức khỏe cộng [54] SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 57 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn PHẦN KẾT LUẬN Từ việc tìm hiểu lượng, nghiên cứu lý thuyết số dạng lượng xanh lượng mặt trời, lượng gió, lượng thủy triều, khí sinh học biogas  Luận văn đạt được mục tiêu đề ra:  Tổng quan lượng  Tìm hiểu, phân tích sở lý thuyết dạng lượng xanh nêu  Tìm hiểu số nguồn lượng xanh tự nhiên, khai thác tiềm ứng dụng chúng  Nêu tình hình sử dụng tiềm phát triển cụ thể dạng lượng xanh Việt Nam  Bài học kinh nghiệm: Thực đề tài hội để học hỏi rút nhiều kinh nghiệm cho thân công việc nghiên cứu khoa học thông qua việc tìm hiểu đề tài, bên cạnh kiến thức đã học biết thêm kiến thức thực tế xung quanh vấn đề lượng Mặt khác, đề tài giúp trao dồi kinh nghiệm nghiên cứu khoa học, cách thu thập xử lý tài liệu, cách trình bày nội dung hình thức nghiên cứu mà cụ thể luận văn tốt nghiệp  Định hướng  Giảng dạy: Nghiên cứu đề tài có thêm kiến thức thực tế hỗ trợ cho việc giảng dạy em sau  Tương lai: Bài luận tương lai tài liệu tham khảo nguồn lượng Năng lượng xanh đề tài tương đối rộng lớn giới hạn thời gian nên chưa tìm hiểu hết nguồn lượng xanh, hy vọng tương lai tiếp tục tìm hiểu nghiên cứu nguồn lượng xanh Để hoàn thành luận văn dù đã cố gắng rất nhiều, tránh khỏi thiếu sót Tôi rất mong nhận đóng góp ý kiến quý Thầy cô bạn đọc Xin chân thành cảm ơn SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 58 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Thu Hà, Giáo trình “Kinh tế lượng” (2006) Đại học Bách khoa Hà Nội [2] Nghị định số 102/2003/NĐ về sử dụng lượng TK&HQ [3] Dự thảo số 11 “Luật sử dụng lượng tiết kiệm và hiệu quả” [4] https://sites.google.com/site/vnggenergy/phanloaisoluoc [5] Nguyễn Thọ Nhân, Biến đổi khí hậu và lượng (2009) [6] http://tusach.thuvienkhoahoc.com [7] http://vi.wikipedia.org/wiki/D%E1%BA%A7u_m%E1%BB%8F [8]http://vi.wikipedia.org/wiki/Kh%C3%AD_thi%C3%AAn_nhi%C3%AAn [9] https://thongtinmoitruong.wordpress.com/2012/01/05/ [10] http://www.buzzle.com [11] http://vi.wikipedia.org/ wiki/ [12] https://sites.google.com/site/vnggenergy/lichsu [13] http://www.paulchefurka.ca/WEAP2/Energy_GDP_2050.html [14] http://entechhanoi.com.vn/vi/page/view/Tong-quan-nang-luong-Viet-Nam [15] https://vi.wikipedia.org/wiki/M%E1%BA%B7t_Tr%E1%BB%9Di [16] http://www.thongcongnghettphcm.com/news/show.php?itemid=228 [17] http://en.wikipedia.org/wiki/Hans_Bethe [18]http://mientaynet.com/rao-vat/68654_lich-su-phat-trien-cua-pin-nang-luong-mattroi.html [19]http://khotailieu.vn/4-8-nha-may-nhiet-dien-mat-troi/ [20] http://webdien.com/d/showthread.php?t=13831 [21] http://solarpower.vn/vi/bvct/id84/Nha-may-quang-nang-hoat-dong-suot-ngay-dem/ [22]http://hethongtudong.vn/vn/tu-van-mainmenu-148/tu-van-nang-luong-tai-tao152/156-nguyen-ly-lam-viec-pin-mat-troi-156.html [23]http://www.doko.vn/luan-van/tim-hieu-nguyen-ly-hoat-dong-va-cau-tao-cua-pinmat-troi-295416 [24] https://diennangluongmattroi.wordpress.com/2012/02/ [25]https://jupiter276.files.wordpress.com/2012/05/global-pv-cumulative-capacity2016.jpg [26]http://www.ngc.pro.vn/ngc/vi/tin-tuc/5/O8HQB69370/Nha-may-dien-nang-luongmat-troi-dau-tien-tai-Viet-Nam.html [27]http://vneec.gov.vn/tin-tuc/hoat-dong-chuong-trinh/t9918/ban-giao-ky-thuat-dan-pinmat-troi-noi-luoi-tren-noc-nha-bo-cong-thuong.html [28]http://elecsun.vn/product/detail/26/mot-so-du-an-pin-nang-luong-mat-troi-da-thuhien-o-viet-nam/ [29] http://landtourcondao.com/news/318/229/Khanh-thanh-du-an-dien-mat-troi-tai-Condao.html SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 59 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn [30] https://sites.google.com/site/vnggenergy/thuytrieuvasongbien [31] http://samtrix.vn/chi-tiet-tin/117/387/uu-diem-va-nhuoc-diem-cua-pin-mat-troi.html [32] http://www.devi-renewable.com/2014/04/lich-su-nang-luong-gio.html [33] http://vi.wikipedia.org/wiki/N%C4%83ng_l%C6%B0%E1%BB%A3ng_gi%C3%B3 [34] http://epu.edu.vn/Default.aspx?BT=5181 [35] http://www.moitruongvietnhat.com/TinChiTiet/tabid/105/id/216/Default.aspx [36] http://tailieu.tv/tai-lieu/bai-giang-su-dung-nang-luong-tai-tao-9167/ [37]http://www.technologymag.net/vi/06/2014/cau-tao-va-nguyen-ly-lam-viec-cua- tuabingio/ [28] http://en.wikipedia.org/ wiki/Wing_power [29] http://evnhanoi.com.vn/content/8634-Hien-trang-ung-dung-nang-luong-gio-va-nangluong-mat-troi-o-Viet-Nam.aspx [40] http://vietnamnet.vn/vn/khoa-hoc/99651/viet-nam-buoc-dau-phat-trien-dien-gio.html [41] http://nangluongvietnam.vn/ [42]http://icon.com.vn/vn-s83-124124-626/Khoi-cong-Trang-trai-phong-dien-TayNguyen.aspx [43] http://www.cpc.vn/home/Ttuc_Detail.aspx?pm=ttuc&sj=TN&id=10402#.VT0af5 [44] http://vi.wikipedia.org/wiki/ [45] http://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/ [46]http://www.anbinhpaper.com/Chien-luoc-phat-trien-nang-luong-tai-tao-tren-the-gioiva-Viet-Nam_C12_D224.htm [47]http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Khai-thac-thuy-trieu-de-san-xuat-diennang/20056334/195/ [48] http://www.eere.vn/dien-dan/topic.html?id=27 [49]http://mayphatdiennamnguyen.com/xem-tin/he-phat-dien-thuy-trieu-dang-guong114.html [50]http://nangluongvietnam.vn/news/vn/dien-hat-nhan-nang-luong-tai-tao/tiem-nangphat-trien-dien-thuy-trieu-lon-nhat-nuoc.html [51] http://kientrucxd.blogspot.com/2009/10/nang-luong-thuy-trieu-va-song-bien.html [52] http://ecchue.gov.vn/tim-hieu-cac-loai-khi-gay-hieu-ung-nha-kinh/ [53]http://www.epronews.com/vi-VN/Home/Biogas-22/2013/Co-che-hinh-thanh-khisinh-hoc-trong-he-thong-3634.aspx [54] http://cenres.ctu.edu.vn/Doc/semina/2013/02 SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 60 SP Vật lý – Công nghệ K37 PHỤ LỤC Khai thác mỏ lộ thiên: hình thức khai thác mỏ mà theo cần phải bóc lớp đất đá phủ loại khoáng sản cần khai thác Một hình thức khai thác khác ngược lại khai thác hầm lò, theo việc bóc lớp phủ mà người ta đào hầm bên mặt đất để lấy quặng Khai thác mỏ lộ thiên Thế kỷ XVI diễn ra khắp giới, phần lớn việc khai thác mỏ lộ thiên tiến hành Bắc Mỹ Nó trở nên phổ biến suốt Thế kỷ XX, phương pháp khai thác mỏ chủ yếu vỉa than ví dụ Appalachia Trung Tây châu Mỹ "Fracking" trình khoan bơm chất lỏng vào mặt đất áp suất cao để gãy đá phiến sét để giải phóng khí tự nhiên bên Quá trình Czochralski phương pháp tăng trưởng tinh thể sử dụng để có đơn tinh thể củachất bán dẫn (ví dụ silicon, germanium gallium arsenide), kim loại (ví dụ palladium, bạch kim, bạc, vàng ), muối tổng hợp đá quý Quá trình đặt theo tên nhà khoa học Ba Lan Jan Czochralski, người phát minh phương pháp vào năm 1916 điều tra tỷ lệ kết tinh kim loại Các ứng dụng quan trọng phát triển hình trụ lớn thỏi , boules, silicon đơn tinh thể sử dụng ngành công nghiệp điện tử để làm cho thiết bị bán dẫn mạch tích hợp Chất bán dẫn khác, gallium arsenide, trồng phương pháp này, mật độ khuyết tật thấp trường hợp thu cách sử dụng biến thể kỹ thuật BridgmanStockbarger [...]... này được gọi là năng lượng có thể tái tạo hay gọi tắt là năng lượng tái tạo hay năng lượng xanh Năng lượng tái tạo hay năng lượng xanh là khái niệm chỉ những nguồn năng lượng sạch, gần như vô tận và thân thiện với môi trường  Lịch sử năng lượng tái tạo - Trước khi khai thác than vào giữa Thế kỷ XIX, gần như tất cả các nguồn năng lượng con người sử dụng là năng lượng tái tạo... học và năng lượng do chúng tạo ra gọi là năng lượng sinh học - Địa nhiệt: nhiệt độ cao trong các địa tầng xảy ra trong lòng Trái Đất, có thể khai thác để chuyển hoá sang các chất mang năng lượng dạng nhiệt năng và điện năng Nguồn năng lượng này được gọi là năng lượng địa nhiệt - Sự vận động của nước có thể chuyển hóa thành chất mang năng lượng dạng điện năng gồm: + Năng lượng... đồng pin năng lượng mặt trời [11]  Các nguồn năng lượng tái tạo Các nguồn năng lượng tái tạo được chú ý nhiều nhất hiện nay là: - Bức xạ mặt trời: tồn tại dưới dạng ánh nắng mặt trời khi chiếu đến bề mặt Trái Đất, ta có thể thu nhận và chuyển hóa chúng thành các chất mang năng lượng ở nhiều dạng khác nhau như: nhiệt năng, điện năng để sử dụng; được gọi chung là năng lượng... mang năng lượng là điện năng nhờ các turbine gió Năng lượng này gọi là năng lượng gió - Sinh khối: bao gồm các vật thể sống trong sinh quyển, các chất thải nông nghiệp, phế thải chăn nuôi, rác thải sinh hoạt, rác thải đô thị những vật liệu này đều chứa năng lượng, có thể sử dụng đốt cháy trực tiếp để ra nhiệt năng hoặc điện năng, hoặc chuyển hóa sang các chất mang năng. ..  7e  182,6MeV Trang 5 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn - Ưu điểm của năng lượng hạt nhân: + Tạo ra một lượng lớn năng lượng Với 1kg uranium-235 có thể sản xuất ra một lượng năng lượng điện tương đương 1.500 tấn than + Nguồn năng lượng xanh Ưu điểm lớn nhất của nguồn năng lượng này là không tạo ra các khí thải gây hiệu ứng nhà kính... nước của sông: dựa vào thế năng của nước được tích trữ trong các hồ ở một độ cao nhất định Thế năng sẽ chuyển thành động năng khi nước chảy từ hồ chứa làm quay turbine tạo ra điện + Năng lượng nước ngoài đại dương: dựa vào động năng của sóng biển, thủy triều, hải lưu, động năng sẽ được chuyển thành điện năng nhờ hệ thống thu và chuyển hóa năng lượng SVTH: Sơn Thị Lệ... bao gồm cả năng lượng hóa thạch và năng lượng hạt nhân gộp lại [13] 1.4.2 Tại Việt Nam Năng lượng phi thương mại 29,1% Điện 14.8% Than 19,6% Khí 1% Sản phẩm dầu 35,6% Hình 1.2 Tỷ trọng tiêu thụ năng lượng theo dạng nhiên liệu năm 2010 [14] SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 13 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn Ở Việt Nam, nguồn năng lượng... Sơn Thị Lệ Trinh Trang 16 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn 2.1.2 Khái niệm năng lượng mặt trời Năng lượng mặt trời là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời, cộng với một phần nhỏ năng lượng của các hạt hạ nguyên tử khác phóng ra Dòng năng lượng này sẽ tiếp tục phát ra cho đến khi phản ứng hạt nhân... thành năng lượng cần một khoảng thời gian là 10 tỷ năm Từ đó có thể thấy nguồn năng lượng mặt trời là khổng lồ và lâu dài 2 SVTH: Sơn Thị Lệ Trinh Trang 18 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn 2.2 Lịch sử phát triển điện năng lượng mặt trời 2.2.1 Thời kì sơ khai của việc sử dụng nguồn năng lượng mặt trời Thời kì này nguồn năng lượng... Photon truyền trực tiếp xuyên qua mảnh silic Điều này thường xảy ra khi năng lượng của photon thấp hơn năng lượng đủ để đưa các hạt electron lên mức năng lượng cao hơn - Năng lượng của photon được hấp thụ bởi silic Điều này thường xảy ra khi năng lượng của photon lớn hơn năng lượng để đưa electron lên mức năng lượng cao hơn Thông thường các electron này ở lớp ngoài cùng, và ... Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn CHƯƠNG 3: NĂNG LƯỢNG GIÓ 3.1 Năng lượng gió 3.1.1 Khái niệm Năng lượng gió là động của không khí di chuyển bầu khí Trái Đất Năng lượng... gió thành lượng Năng lượng sử dụng cho công việc cụ thể bơm nước hoặc máy nghiền lương thực hoặc cho máy phát chuyển đổi từ lượng thành lượng điện Turbine gió thiết bị chuyển đổi lượng gió... Trinh Trang 14 SP Vật lý – Công nghệ K37 LVTN Đề tài: Năng lượng xanh GVHD: ThS Lê Văn Nhạn CHƯƠNG 2: NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 2.1 Năng lượng Mặt Trời 2.1.1 Mặt Trời cấu tạo Mặt Trời