Điều chế nano bằng phương pháp sol

Câu 3: Điều chế nano bằng phương pháp sol Nguyên tắc tạo thành hệ keo: các hạt nano phân tán chất lỏng Sự phát triển hạt của các vật liệu dạng khối hay nano điều là quá trình kết tủa của pha rắn từ dd Với dung môi cụ thể thì có một độ tan nhất định, nếu them một lượng quá độ tan này sẽ xảy hiện thượng kết tủa và tạo các tinh thể nano Vì thế, trường hợp tạo thành các hạt nano, để cho sự tạo mầm xảy phải tạo dd bão hòa Để điều chế nano: chọn tỷ lệ nồng độ tỉ lệ bão hòa lớn kích thước mầm càng nhỏ thời gian tạo mầm nhanh và phát triển hạt ngắn hạt đồng nhất nhiệt độ thấp bảo quản các hạt nano không tiếp xúc, kết tủa với Phương pháp sol vận dụng để điều chế nano Tạo hệ keo đơn đơn phân tán yêu cầu sự tạo mầm riêng lẻ một cách tam thờ, điểu khiển sự phát triển hạt chậm các mầm Thực hiện bằng cách: Thêm nhanh chất phản ứng vào bình phản ứng chứa dung môi trí nóng Thêm nhanh chất phản ứng vào bình phản ứng làm tăng chất phản ứng ban đầu ngưỡng tạo mầm Nhiệt độ của dd dủ để phân hủy chất phản ứng để dẫn đến sự bão hòa của các hạt dd Khi có một sự bùng nổ về sự tạo mầm thời gian ngắn, nồng độ của các mầm này dd giảm xuống dưới nồng độ tới hạn của sự tạo mầm có sẵn mà sự tiêu thụ chất pư để phát triển hạt không vượt mức quá tốc độ them chất pư vào dd Ví sự phát triển của bất kỳ tinh thể nano nào cũng tương tự đối với các chất khác, phân bố kích thước ban đầu được xác định chủ yếu bởi thời gian mà mầm được tạo thành và bắt đầu phát triển Nếu thời gian phát triển tinh thể nano quá trình tạo mầm ngắn so với quá trình phát triển sau đó thì các tinh thể nano có thể trở thành đồng nhất thời gian tập trung hình thành kích thước Một sự đạt được tổng hợp khác bao gồm trộn các chất phản ứng vào bình pư ở một nhiệt độ thấp đủ ngăn ngừa bất kỳ một pư có thể có Một sự nhiệt độ dd có điều khiển làm chop xảy nhanh và tạo sự quá bão hòa theo yêu cầu và sau đó được giải phóng bởi sự bùng nổ tạo mầm Khi nhiệt độ được diều chỉnh để giữ tốc độ mà ở đó các chất tham gia pư ít hoặc bằng tốc độ vật liệu gắn vào các mầm có sẵn, thì trạng thái quá bão hòa không trở lại và không coa mầm mới tạo thành Trong cả hai trường hợp, phân bố kích thước của mẫu tinh thể nano được giới hạn chủ yếu bởi thời gian ngắn các tinh thể tạo thành và bắt đầu phát triển Nói chung, kích thước tinh thể nano tăng thời gian pư tăng vì đó nhiều vật liệu được them vào bề mặt của các hạt nano, và kích thước tinh thể nano cúng tăng thì nhiệt độ tăng vì tốc độ thêm vật liệu vào các mầm có sẵn tăng Điều chỉnh một cách hệ thống các thông số pư thời gian, nhiệt độ, nồng độ chất tham gia pư và chọn lọc hóa chất, chất hoạt động bề mặt, có thể sử dụng để điều khiển hình dạng, kích thước và chất lượng các tinh thể nano Điều khiển tỉ lệ nồng độ chất tham gia pư và chất hoạt động bề mặt có thể cung cấp một đường khác điều khiển kích thước nano vì những nồng độ với tỉ lệ chất bền hóa chất tham gia pư cao sẽ ưu tiên cho sự tạo mầm nhỏ và kích thước tinh thể nano bé Trong quá trình phát triển tinh thể nano, các chất haotj động bề mặt dd hấp phụ thuận nghịch lên bề mặt của các tinh thể đã cung cấp một lớp vỏ hữu động (lớp chụp bên ngoài) mà có thể làm bên các tinh thể nano dd và mt phát triển của chúng Chất bề mạt hoạt động liên kết chặt với bề mặt tinh thể nano hoặc các phân tử lớn cung cấp một cản trở không gian mạnh Điều này làm chậm tốc độ thêm vật liệu đến các tinh thể nano và dẫn đến kích thước trung bình của các tinh thể nano bé Khi các mẫu tinh thể đạt đến một kích thước yêu cầu, có thể làm ngưng lại sự phát triển thêm bởi sự làm lạnh nhanh dd Các tinh thể nano sau đó được tách từ dd phát triển của chúng.Thêm dung môi khác mà có thể hòa tan với dung môi đầu không ưu tiên tương tác với nhóm bền hóa (lớp bao bọc tinh thể nano) sẽ làm giảm ngăn cách sự kết tụ và làm kém bền sự phân tán các tinh thể nano dẫn đến sự tạo của chúng Ứng dụng Điều chế các tinh thể nano bán dẫn II-IV Điều chế các cấu trúc lõi, vỏ bọc của tinh thể nano Muốn có tỉ lệ bhòa lớn để hạt nano có kích thướt càng bé cho CdO lớn để hạt nano có kích thướt càng bé cho CdO+SA nhiều tỉ lệ thích hợp Se tuluen vào nhanh: hỗn hợp phản ứng bùng phát phản ứng xảy nhanh-> quá trình tạo mầm vá phát triển hạt ngắn-> kích thướt hạt bé và đồng nhất Làm lạnh nhanh 20-50oc cắt không cho quá trình tạo mần và hạt phát triển thêm nữa->hạt đồng nhất SA và TOPO: bảo vệ các hạt nano tiếp xúc với Axeton: thu dược các hạt nano Câu 3: Điều chế vật liệu nano bằng phương pháp micelle Phương pháp micelle là phương pháp sử dụng các chất hoạt động bờ mặt để tạo nên các lồng phản ứng có kích thước nano và các phản ứng tổng hợp nên các hạt nano sẽ xảy bên các lồng nano này (đây là cách hiểu của người soạn, các bạn coi lại) Nội dung phương pháp: - Khi nồng độ chất hoạt động bờ mặt (HĐBM) vượt quá nồng độ micelle tới hạn nước, các micelle được tạo thành nhờ kết tụ của các phân tử chất HĐBM Có loại micelle là micelle thông thường và micelle nghịch + Micelle thông thường thì các mạch hidrocacbon kị nước của chất HĐBM được định hướng về phía của micelle, và các nhóm ưu nước tiếp xúc với môi trường nước bên ngoài micelle Ở nồng độ micelle giới hạn, tính chất vật lý của các chất HĐBM được thêm vào sẽ tồn tại dưới dạng kết tụ với hoặc các micelle Các tinh thể dạng khối của chất HĐBM thay đổi xung quanh nồng độ micelle tới hạn, chẳng hạn áp suất thẩm thấu, độ đục, sự hòa tan, sức căng bờ mặt, độ dẫn điện và tự khuyếch tán + Micelle nghịch được tạo thành môi trường không nước nơi mà các đầu ưu nước được hướng về phía pool của những micelle và những nhóm kị nước hướng ngoài Trong trường hợp của những micelle nghịch, không có nồng độ micelle tới hạn rõ ràng vì số liên kết thường nhỏ và chúng không nhạy với nồng độ của chất HĐBM - Trong cả hai trường hợp, các micelle chỉ tồn tại một lượng nhỏ của các vật liệu ưu nước hoặc kị nước tan được Nếu nồng độ chất HĐBM tăng lên, quá trình tan hóa có thể được cải thiện Kích thước của droplet có thể tăng đến một kích cỡ lớn nhiều bề dày đơn lớp của chất HĐBM vì core bên của nước hoặc dầu được mở rộng Vì nồng độ của chất HĐBM tăng thêm, các micelle có thể bị biến dạng và có thể thay đổi thành các dạng khác Điều này làm cho nó có khả tổng hợp những hình dạng hạt nano khác - Điều chế vật liệu nano bằng các micelle nghịch: + Các micelle nghịch có thể được tạo thành bởi các ion của chất HĐBM có chuỗi ankyl, diethyl Sulfosuccinate hoặc hỗn hợp của chất HĐBM mang điện tích và trung hòa với một chuỗi oxyethylene ngắn được hòa tan các dung môi hữu Các micelle nghịch thường là một hh bền về mặt nhiệt động của bốn cấu tử chất HĐBM, chất cùng HĐBM, dung môi hữu và nước Các micelle nghịch có thể hòa tan một lượng tương đối nước Chính điều này đã làm cho chúng phù hợp với việc tổng hợp các hạt nano, vì pool nước có kích thước nano và có thể điều khiển được + PP chung sử dụng các micelle để tổng hợp các hạt nano có thể được chia thành trường hợp: *Trộn micelle nghịch: sự kết dính của các micelle nghịch, sự trao đổi của các vật liệu droplet nước xảy ra, chúng dẫn đến một phản ứng giữa các core, và các hạt nano được tạo thành các micelle nghịch *Trộn một chất phản ứng mà tan được các micelle nghịch với một chất phản ứng khác mà có thể tan nước phản ứng có thể thực hiện bởi sự kết dính hoặc trao đổi pha nước giữa hai micelle nghịch - Điều chế vật liệu nano bằng các micelle bình thường: + Các micelle bình thường là các droplet dầu nước Độ dài chuỗi ankyl của chất HĐBM điều khiển kích thước của các droplet, phần lớn các vật liệu nano được tạo thành nhờ các chất HĐBM Điều này dẫn đến một sự tăng đáng kể lượng cục bộ của chất pư, và một sự quá bão hòa được tạo thành Trái với micelle nghịch, không có sự hạn chế của chất tham gia pư Các micelle bình thường hoạt động một polyme điều khiển kích thước hạt + Hình dạng hạt nano khác có thể được tạo nên bởi việc điều chỉnh các thông số pư Câu 1: Khái niệm về vật liệu nano Vật liệu nano là những vật liệu có kích thước từ 1nm đến 100nm Vật liệu nano cũng có thể được định nghĩa là những vật liệu mà thành phần cấu trúc của nó ít nhất có một chiều với kích thước dưới 100 nm Những vật liệu có một chiều ở kích thước nano là các lớp các màng mỏng hay các lớp phủ bề mặt Các vật liệu có hai chiều ở kích thước nano có thể kể đến là các sợi nano hay các ống nano Những vật liệu có ba chiều kích thước nano bao gồm các hạt nano Ngoài những vật liệu mao quản với kích thước mao quản nằm khoảng vài đến vài chục nano mét cũng được gọi là các vật liệu cấu trúc nano Câu 1: Các nguyên nhân dẫn đến các tính chất mới lạ của vật liệu nano so với dạng khối Cho số ví dụ về sự khác biệt tính chất giữa vật liệu nano và vật liệu khối? - Các vật liệu nano có cấu trúc nanomet ( kích thước nhỏ bé từ 1→ 100nm) và những tính chất mới lạ của vật liệu nano thay đổi tùy theo kích thước và hình dạng của chúng ( thay đổi mạnh nhất từ 1→ 10nm) Do đặc điểm của kích thước, tích chất vật liệu nano nằm giữa tính chất lượng tử của nguyên tử và tích chất khối của vật liệu - Nguyên nhân đẫn tới tính chất mới lạ của vật liệu nano so với dạng khối là nguyên nhân bản sau: + Vật liệu nano có kích thước nhỏ bé nhiều so với dạng khối tỷ lệ diện tích bề mặt/thể tích tăng → tỷ lệ các phân tử bề mặt tăng  Các hạt nằm bề mặt càng nhiều thì lượng bề mặt càng cao, sức căng bề mặt càng lớn: các nguyên tử bề mặt hoạt động hóa học mạnh so với các nguyên tử nằm khối vì chúng thường có các nguyên tử phối trí với chúng ít và đó có nhiều tâm, liên kết chưa bão hòa Các nguyên tử bề mặt có xu hướng liên kết với các liên kết chưa bão hòa, nên các bề mặt này thường có một lượng lớn  Hàm lượng của các trạng thái bề mặt tăng, các ion bề mặt tăng nhanh và trạng thái bề mặt tăng nhanh nhờ xây dựng lại bề mặt → dẫn đến cấu trúc bề mặt, hình dạng, tính chất hóa học của hạt nano thay đổi giảm nhiệt độ nóng chảy, tính dẫn điện và đặc biệt khả hấp phụ của trạng thái bề mặt mạnh ( ứng dụng xúc tác hấp phụ) Khi ở kích thước nano < 100nm thì tính chất của nó thay đổi mạnh phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của hạt + Kích thước hạt giảm làm cho cấu trúc điện tử thay đổi: các e chuyển động không gian chật hẹp, bị hạn chế → hiện tượng giam cầm lượng tử, sinh những tính chất điện tử mới lạ → tính chất quang thay đổi Cấu trúc e bị thay đổi từ những dải e liên tục đến những mức bị lượng tử hóa hoặc riêng rẽ → sự chuyển quang liên tục giữa các dải e trở nên riêng rẽ → tính chất vật liệu nano phụ thuộc kích thước hạt kích thước càng bé thì sự phụ thuộc càng mạnh Ở kích thước vài chục nanomet, có một sự hấp thụ mới, rất mạnh từ sự dao động cộng hưởng của các e vùng dãn của bề mặt hạt này đến bề mặt hạt khác → sự dao động ứng với tần số ở vùng khả kiến → đặc trưng màu rực rỡ Vd: những hạt vàng có thể sinh màu hồng sáng chói ở kích thước nano Tóm lại: Tính chất mới lạ của vật liệu nano là kích thước hạt giảm + Cấu trúc bề mặt thay đổi, lượng bề mặt lớn → tính chất thay đổi và khả hấp phụ mạnh + Các e chuyển động không gian hạn chế → hiện tượng giam cầm lượng tử → cấu trúc điện tử thay đổi → tính chất quang thay đổi → tính chất mới lạ (điện, nhiệt, quang) Và các tính chất của vật liệu nano phụ thuộc hình dạng và kích thước của chúng Kích thước càng bé thì sự phụ thuộc đó càng mạnh Câu 2: Cho một ví dụ minh họa về sự khác biệt tính chất giữa vật liệu nano và vật liệu khối Au dạng khối: - Màu sắc: màu vàng - - - - - - Au dạng nano: - Thay đổi theo kích thước: đỏ, tím nhạt, da cam, nano vàng không hấp thụ ánh sáng có bước sóng nằm vùng quang phổ của các miếng vàng thông thường - Không bị oxi hóa hay bị mờ - Vàng ở kích thước < nm có thể tham gia phản ứng oxi hóa với CO tạo thành CO2 Ngoài co thể tham gia phản ứng ở nhiệt độ thấp (-700C) một số chất xúc tác Pt ở nhiệt độ > 1000C - Tính chất điện: các lí luận về độ dẫn điện dựa - Bị chi phối bởi hiệu ứng giam giữ lượng tử làm cấu trúc vùng lượng của chất rắn rời rác hóa cấu trúc vùng lượng Tính chất điện dựa vào hiệu ứng chắn Columb - Tính chất từ: nghịch từ sự bù trừ cặp điện tử - Từ tính tương đối mạnh - Tính chất nhiệt: 10640C - Nhiệt độ nóng chảy giảm kích thước giảm Nano vàng nm: 5000C, nm: 9500C Hãy phân tích các nguyên nhân dẫn đến tượng ô nhiễm môi trường và vật liệu nano đóng góp vào việc khắc phục tình trạng Có nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng ô nhiễm môi trường hiện nay: Thứ nhất, dân số trái đất ngày càng tăng (gần tỷ người) Ngoài những nhu cầu tối thiểu để tồn tại (như thực phẩm, nước, quần áo, nhà ở), người ở các nước phát triển có xe hơi, nhà lớn, điều hòa không khí, máy giặt, máy sấy, máy nước nóng, tủ lạnh và các thứ khác Do có nhiều người có mức sống rất cao, có nghĩa là chúng ta gây ô nhiễm càng nhiều, làm hủy hoại và tạo nên một lượng lớn chất thải mà cần phải được lưu trữ Thứ hai, từ một cuộc sống nông nghiệp sang cuộc sống công nghiệp, chúng ta đã chuyển từ việc “sống nhờ đất” phát triển hạt để ăn, chăm sóc động vật trang trại thì chúng ta xây dựng các nhà máy và máy móc để sản xuất các sản phẩm để tiêu thụ siêu thị Để tạo những sản phẩm này chúng ta đã sử dụng rất nhiều tài nguyên, làm ô nhiễm không khí, nguồn nước Điểm mấu chốt để công nghiệp hóa này, và đó gây ô nhiễm và cạn kiệt tái nguyên, là tạo và phát triển chủ nghĩa tư bản hiện đại Nói một cách đơn giản, chủ nghĩa tư bản sản suất sản phẩm để tạo lợi nhuận Vì vậy để làm lợi nhuận nhiều hơn, chủ sở hữu nhà máy và chủ doanh nghiệp cần sản xuất và bán nhiều sản phẩm và là mối quan tâm nhất.Bản chất của quá trình này đã dẫn đến sự suy giảm tài nguyên và ô nhiễm môi trường đáng kể Thứ ba, việc phát triển của tivi, máy vi tính, email và mạng internet khiến các nước phát triển cũng muốn một cuộc sống có tiêu chuẩn ngày càng cao các nước phát triển Một tiêu chuẩn vật chất sống cao có nghiawx là sản xuất nhiều hang hóa xe, nhà, máy giặt, tủ lạnh, hệ thống sưởi ấm và điều hòa không khí… Tất cả những điều này có nghĩa là chúng ta cần phải sử dụng nhiều tài nguyên để sản xuất nhiều sản phẩm hơn, dẫn đến sự suy giảm tài nguyên nữa Do sản xuất và sử dụng những sản phẩm này chúng ta đã gây ô nhiễm và để lại chất thải nhiều Thứ tư, ngày càng nhiều người ở các nước phát triển muốn có cuộc sống tiện nghi các quốc gia phát triển Họ cũng muốn có tủ lạnh, máy điều hòa, máy nước nóng, máy giặt và các thứ khác Kết quả dẫn đến là làm nhanh lên cạn kiệt tài nguyên, ô nhiễm gia tăng và làm tăng tích lũy chất thải ở các nước này Chúng ta tạo một hệ tư tưởng toàn cầu mới, muốn và mong đợi một cuộc sống cao hơn, với số người ngày càng tăng Điều này có nghĩa thế giới của chúng ta sẽ tiếp tục đối mặt với vấn đề môi trường hiện tại và tương lai gần Để khắc phục tình trạng đó, công nghệ nano có những ứng dụng quan trọng việc bảo vệ môi trường và lượng: Về môi trường: màng nano lọc nước thải Để giải quyết những vấn đề về môi sinh người ta có thể tạo những màng lọc các phân tử gây ô nhiễm nhỏ bé nhất Công nghệ nano được áp dụng khá phổ biến để lọc nước thải, khử muối, diệt khuẩn, hoặc cũng có thể phát hiện lượng dư của thuốc trừ sâu, thuốc tăng trọng Về lượng: tạo pin nano – lượng sạch và rẻ Nhờ công nghệ nano các loại pin mới có khả quang hợp nhân tạo sẽ giúp người sản xuất lượng sạch Với công nghệ nano người ta cũng có thể chế tạo những thiết bị ít tiêu tốn lượng sử dụng những loại vật liệu nhỏ nhẹ Hơn nữa các màng nano (với chi phí sản xuất rất thấp) hứa hẹn có thể hấp thu nhiều lượng mặt trời quang điện hiện Việc này có thể khởi động cho một cuộc cách mạng việc sử dụng lượng mặt trời - - - - - - - - Vật liệu nano đóng góp đến việc tạo các nguồn lượng thay thế? Theo kết nghiên cứu UNEP (United nations Environment programme – chương trình liên hợp quốc vấn đề liên quan đến môi trường) vòng thập kỉ gần đây, giới phải hành động gấp để ngăn chặn nguy cạn kiệt tài nguyên hậu kéo theo Do đó, việc tìm nguồn lượng thay cho nguồn lượng truyền thống đề tài nóng bỏng toàn giới Bên cạnh việc khai thác sâu nguồn lượng tự nhiên pin mặt trời, vật liệu nano chuyên gia đánh giá có tiềm việc thay số loại nhiên liệu truyền thống công nghiệp sản xuất nhiên liệu + Vật liệu nano ứng dụng sản xuất pin sạc Liti-ion Con người tìm cách cải tiến vật liệu anot nhằm khắc phục những nhược điểm của pin Ví dụ: Sử dụng Si dưới dạng nano Việc nghiền cấu trúc Si việc chuyển thành các vật liệu có cấu trúc nano có thể chịu sự căng thẳng tốt Nhiều thành tựu khác đã được thử nghiệm với hướng này Một ví dụ là phân tán các hạt nano Si giữa các tấm graphen được xếp lại với để tạo một composit Si/graphen Các tấm graphen linh hoạt chứa sự thay đổi thể tích lớn quá trình tuần hoàn và ngăn cản sự kết tụ hoặc tách các hạt, điều này dẫn đến tính bền tuần hoàn được cải thiện Các sự đạt được khác bao gồm giảm kích thước hạt Si, sử dụng màng mỏng hoặc sợi nano phân tán lên nền không hoạt động/ hoạt động, điều chế cấu trúc mao quản 3D, trộn/phủ với cacbon, các chất kết nối polyme Một vài cấu trúc được can thiệp bởi công nghệ, sợi nano phát triển bởi ngưng tụ hóa học và màng mỏng vô định hình đã chỉ rằng tính bền hứa hẹn, chúng không cho một mật độ đủ cao của vật liệu hoạt động điện cực đối với một pin khả thi và vẫn thất bại độ dày của điện cực tăng Các oxit kim loại chuyển tiếp cũng được làm vật liệu anot, và titanate là một những nghiên cứu nhiều nhất Một những lợi thế lớn nhất của anốt titanate là Li chèn cửa sổ ổn định của chất điện giải cacbonat, vậy tránh được sự phân hủy khử của dung môi điện giải.Ví dụ: cấu trúc nano Li4Ti5O12 (LTO) chèn Li ở 1,6 V so với Li+/Li, nó giảm thiểu bất kỳ phản ứng phụ và tránh sự hình thành của SEI, dẫn đến cải thiện độ tin cậy và tuổi thọ: Li4Ti5O12 + 3Li+ + 3e− → Li7Ti5O12 Bề mặt của LTO đó vẫn còn nguyên cho sự di chuyển Li, và đặc biệt, sử dụng đầy đủ có thể được tạo từ một diện tích bề mặt riêng lớn để nâng cao lực và khả tốc độ bên các cấu trúc nano LTO Một lợi thế khác của LTO là không có sự căng mạng hoặc thay đổi thể tích, có nghĩa LTO không phải là dễ bị gãy Điều này dẫn đến một anốt LTO có cấu trúc nano có khả tuần hoàn cực kỳ nhanh chóng (trong vòng một hoặc hai phút) và đạt được sự ổn định cycling cao Thật không may, điện áp hoạt động của một tế bào đầy đủ có thể bị giảm bởi sử dụng anốt LTO vào một thế chèn Li cao Ngoài ra, dung lượng lý thuyết của LTO là 160 mAh g-1, ít một nửa dung lượng lý thuyết của graphit, làm cho nó hấp dẫn chỉ với các ứng dụng đó tuần hoàn kéo dài hoặc các tính an toàn tuyệt vời là những yêu cầu chính Vật liệu catốt có cấu trúc nano Tương tự các vật liệu anốt, các vật liệu catốt có cấu trúc nano đã được nghiên cứu nỗ lực nhằm giảm rào cản khuếch tán ion Li và sự kém bền về cấu cũng để giảm thiểu giới hạn nội tại của độ dẫn ion các oxit, để đạt được dung lượng cao Ví dụ, ca tốt LiCoO2 thông thường có dung lượng thực tế thấp 200V), có thể cấp trực tiếp cho lưới điện mà không cần biến áp, điều đó vừa giảm giá thành và tổn hao Để đạt được module có điện áp cao, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các tấm mỏng dạng phim Viếc nối tiếp các module này có thể đạt được điện áp vài trăm volt 3.2.3.Không sử dụng biến áp 3.3 Kết hợp phong điện và điện mặt trời: Một hướng tăng hiệu suất và chất lượng của hệ thống điện mặt trời với sự phát triển sinh thái và kinh tế là sự liên kết giữa PV và phong điện mà nguồn tích lũy ác qui được nhiều người quan tâm điều kiện địa phương có độ gió lớn và bức xạ mặt trời cao 3.4 Cải tiến ắc qui: Hiện ắc qui sử dụng chủ yếu là ắc qui chì, nhiên ắc qui chì có nhiều nhược điểm cần nghiên cứu cải tiến để giảm giá thành, tăng tuổi thọ của các ắc qui 3.5 Cải tiến các Solar cell Để tạo nguồn phát điện có hiệu suất cao của PV thì nhiệm vụ chính là phải tạo những cell PV có khả tạo điện lớn, giá thành rẻ Hiện sử dụng các lọai pin mặt trời sau: a Các PV module ở dạng đa tinh thể (Photovoltaic module with multi-crystalline solar cells) b Module dạng fim mỏng (Thin film) Hai module dùng rộng rãi, nhiên khả phát điện của các module này còn chưa cao Trong tương lai người ta chờ đợi loại module PV mới đời, đó là Solar nano cell và số loại pin mặt trời khác tiên tiến đáp ứng nhu cầu lượng người - Nhóm nghiên cứu Giáo sư Tatsuya Shimoda thuộc Viện Khoa học và công nghệ tiên tiến Nhật Bản (JAIST) vừa phát triển thành công một công nghệ có thể giúp giảm giá thành các tấm pin Mặt Trời thân thiện với môi trường sử dụng silíc lỏng phun lên các tấm nền để tạo thành các tấm pin Mặt Trời Phương pháp này đòi hỏi ít thiết bị phương pháp chế tạo pin Mặt Trời thông thường hiện nay, qua đó giúp giảm 1/2 giá thành sản xuất các tấm pin lượng này Công nghệ mới sẽ cho phép các doanh nghiệp phun silíc lỏng lên bề mặt các xe ôtô hoặc điện thoại di động để biến chúng thành các tấm pin Mặt Trời Những tấm pin Mặt Trời mỏng này trở nên phổ biến vì chúng rất nhẹ và có thể được sử dụng ở nhiều sản phẩm khác Tuy nhiên, việc sản xuất các tấm pin Mặt Trời mỏng đòi hỏi phải có các thiết bị lớn các nhà sản xuất cần phải chuyển silíc thành khí trước xịt chúng vào các chất nền - Một nhóm nghiên cứu khác phát triển hệ thống dự trữ lượng mặt trời, sử dụng hiệu ứng phân tử giống hiện tượng quang hợp: nó dùng ánh sáng mặt trời để tách phân tử nước thành hydro và oxy, để rồi sử dụng chúng một nguồn nhiên liệu - Chúng ta sẽ tìm hiểu về cách thức dự trữ lượng mặt trời để dùng mặt trời lặn Nhiệt là một những dạng lượng dễ lưu trữ nhất Nhà máy nhiệt điện hoạt động được dựa vào việc nhiệt sẽ tạo nước quay các tua-bin, chúng ta phải tìm được một chất nào đó, một loại nguyên liệu nào đó có khả giữ được nhiệt năng: nó phải ổn định ở nhiệt độ cao – vào khoảng 400 độ C – nếu không bạn sẽ phải giải quyết vấn đề về sự bay và thay đổi áp suất Và một điều kiện khác: chất này phải rẻ và dễ kiếm Đóchính là muối ăn Muối ăn nóng chảy ở nhiệt độ rất cao, và bay ở nhiệt độ còn cao nữa Và rõ ràng, nguồn cung cấp muối ăn gần là vô tận và rất dễ kiếm Hơn nữa, mức độ hao hụt lượng chỉ vào khoảng 7% Trên thực tế, nhà máy điện lượng mặt trời đầu tiên sử dụng cách lưu trữ lượng này lại không dùng muối ăn Thay vào đó, là một hỗn hợp nhiều loại muối, có cả natri và kali nitrat Nhà máy điện Andasol ở Grenada, Tây Ban Nha chứa khoảng 28.000 tấn hỗn hợp này và hoạt động tháng 11 năm 2008 Ban ngày, nó hoạt động một nhà máy nhiệt điện bình thường Ánh sáng mặt trời chiếu thẳng vào những tấm gương parabol để rồi làm nóng một ống chứa đầy dầu, lên đến nhiệt độ khoảng 400 độ C Dầu nóng sẽ đc dùng để đun nước, tạo nước và làm quay các tua-bin Và mặt trời lặn, hệ thống dự trữ bắt đầu hoạt động Về bản thì hệ thống vận hành sau: Hệ thống hấp thụ ánh sáng mặt trời ở Andasol lớn đến mức nó có khả hấp thu lượng lượng gấp hai lần nhu cầu vào ban ngày Lượng lượng dư thừa được chuyển đến bộ phận dự trữ bao gồm rất nhiều thùng to chứa muối nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 260 độ C Lượng muối này được bơm vào hệ thống trao đổi nhiệt để hấp thụ một phần lượng nhiệt của dầu Lượng muối này, sau trao đổi nhiệt với nhiệt độ khoảng 400 độ C, sẽ được chuyển đến thùng tiếp theo để dự trữ, cho đến trời tối Khi nhà máy điện cần lượng nhiệt dự trữ, muối dự trữ sẽ được đưa quay trở lại và làm nóng dầu, sau đó lượng muối nguội này sẽ quay trở lại bình đầu tiên Và rồi cứ thế hệ thống hoạt động cả ngày Khi sử dụng muối để dự trữ lượng, nhà máy điện có thể hoạt động với thời gian dài gấp đôi so với những nhà máy điện mặt trời khác Như trường hợp của nhà máy Andesol 1, lượng sinh gấp 50% so với không dùng hệ thống lưu trữ Với phương pháp này, người ta hy vọng sẽ có thể làm giảm giá thành của nhà máy điện mặt trời Ngoài ra, người ta có ý tưởng sẽ không sử dụng chất trung gian là dầu để làm nóng nữa, mà sẽ sử dụng trực tiếp muối luôn, tham gia trực tiếp hai quá trình trao đổi nhiệt Cát cũng sẽ là một nguyên liệu được xem xét để dự trữ nhiệt - Hiện nay, pin mặt trời hữu thu hút sự quan tâm của giới khoa học Mặc dù hiệu suất của loại pin này vẫn thấp nhiều so với pin mặt trời từ silicon tinh thể (hiệu suất khoảng 5%), chúng có nhiều ưu điểm Khác với silicon tinh thể cần được sản xuất ở nhiệt độ rất cao, pin hữu có thể được sản xuất dễ dàng, giá rẻ và ít tác động đến môi trường Trong những năm gần đây, với sự lỗ lực nghiên cứu, các nhà khoa học đã đạt được những bước tiến đầy ấn tượng việc ứng dụng vật liệu hữu vào pin mặt trời Để tăng hiệu suất của pin thì cần cải thiện được việc hấp thụ ánh sáng, sự truyền điện tích và độ bền của vật liệu Bằng sự điều chỉnh hình thái cấu trúc nano cùng với sự phát triển các vật liệu mới có khe lượng thấp, người ta hy vọng sẽ tạo được pin có hiệu suất đến 10%, hứa hẹn việc thương mại hóa loại pin này - Pin mặt trời tinh thể nano: đó là sử dụng tinh thể nano TiO2 ứng dụng pin mặt trời là hướng tiếp cận thích hợp cho vấn đề giá thành sản phẩm Ví dụ, Pin mặt trời tinh thể nano tẩm chất màu nhạy quang (dye-sensitized nanocrystalline solar cells, DSSC), cấu tạo gồm điện cực anod, điện cực catod và hệ điện ly Điện cực anod gồm có lớp màng nano tinh thể TiO2 hấp phụ chất nhạy quang (Dye) phủ mặt đế thủy tinh dẫn điện Điện cực catod gồm lớp Pt phủ bề mặt đế thủy tinh dẫn Các phân tử chất nhuộm màu sẽ chuyển sang trạng thái kích thích hấp thu ánh sáng mặt trời, ở trạng thái kích thích này thì không bền, và các điện tử nhanh chóng di chuyển sang vị trí gần với vùng dẫn của TiO2, chất màu nhạy quang nhanh chóng được bù đắp điện tử bị mất từ hệ chất điện giải Điện tử sau đến vùng dẫn của TiO2, cuối cùng là vào màng dẫn điện, và đó thông qua dây dẫn phía ngoài tạo thành dòng quang điện Tinh thể nano TiO2 solar cell có những thuận lợi là giá rẻ, quá trình chế tạo đơn giản và bền Hiệu suất quang điện ổn định ở 10%, và giá thành chế tạo chỉ bằng khoảng 1/5 đến 1/10 so với pin mặt trời silicon Tuổi thọ có thể lên đến 20 năm Dễ dàng cải tiến nhiều khâu kỹ thuật, nhất là ứng dụng công nghệ nano để làm bột TiO2 có diện tích mặt ngoài cực lớn Nhược điểm của loại pin này là có chứa chất lỏng phải có các biện pháp chống rò rỉ dùng lâu Tuy nhiên, Quá trình nghiên cứu và phát triển loại pin này chỉ còn mới bắt đầu chớm nở, nên loại pin mặt trời này được đánh giá tiến trình thương mại hóa - Các nhà khoa học thuộc công ty Technique Solar vừa đạt được một bước tiến mới, bằng việc sử dụng công nghệ tạo cách thức mới việc tập trung tia sáng mặt trời, tạo những tấm pin mặt trời hiệu quả gấp bốn lần và rẻ ba lần so với các loại pin mặt trời hiện Mỗi modun bao gồm máng lõm, được gộp từ các thấu kính làm bằng acrylic nhằm hội tụ ánh sáng, và các tấm gương phản xạ nhằm tập trung tia sáng mặt trời vào một dải pin quang điện Cách phân bố giúp làm giảm được 75% số pin quang điện các loại pin mặt trời hiện Các pin quang điện được sử dụng để tạo điện, các bình đối lưu nhiệt đặt dưới chúng dùng để tạo nhiệt thông qua hiện tượng đối lưu; ngoài còn các bình trữ nước nóng Để tối đa hóa lượng ánh sáng mặt trời thu được, các tấm pin mặt trời còn có một chế tự hành, gồm các cảm biến chuyển động hướng theo mặt trời những hoa hướng dương -Pin mặt trời mới cho cả điện và nhiệt Tổng nguồn lượng đầu của nó bao gồm cả điện và nhiệt năng, chứ không chỉ là điện các loại pin thông thường Tấm lượng mới tiêu chuẩn CUESS sản sinh 2.100 W, bao gồm 400 W điện và 1.700 nhiệt Công suất này của pin mặt trời với công nghệ CUESS làm tăng hiệu khoảng 28-50% so với loại thông thường Loại pin mới sẽ được tập trung sản xuất cho hộ dân cư, khu thương mại, công nghiệp một nguồn cung cấp lượng phụ -Ô nhiễm chì là một vấn đề rất nghiêm trọng, đặc biệt là có hàng ngàn ắc quy ô tô cũ không dùng đến những bước tiến công nghệ sử dụng ắc quy ngày Để tránh lãng phí và bảo vệ môi trường, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển một phương pháp mới tái chế ắc quy thành các tấm lượng mặt trời cực kì hiệu quả, thay vì tạo thành ắc quy mới cho ô tô Một ắc quy từ chiếc xe cũ có thể tái chế thành tấm pin mặt trời giá rẻ có thể cấp lượng cho 30 hộ gia đình trung bình Để làm điều này, các nhà nghiên cứu đã tách chì khỏi ắc quy và dùng nó để sản xuất pin mặt trời sử dụng vật liệu perovskite, một hợp chất cho hiệu quả 19 % so với vật liệu thông thường Theo các nhà nghiên cứu MIT, mỗi pin mặt trời cần một tấm perovskite siêu mỏng khoảng 1/2 micromet Một ắc quy xe cung cấp đủ lượng cho nhiều nhà, và nó cũng có thể tiếp tục tái chế lại Những tấm lượng mặt trời được sản xuất từ ắc quy ô tô cũ sau đó được tái sử dụng làm thành các pin mặt trời mới, tránh ô nhiễm môi trường Ngoài ra, quá trình này đơn giản và rẻ so với sản xuất tấm lượng mặt trời bằng silic thông thường - Mỹ: đã chế tạo được pin lượng Mặt Trời hoàn toàn suốt Đây hứa hẹn sẽ tạo nên một cuộc cách mạng việc tích hợp pin lượng Mặt Trời màn hình điện thoại, máy tính hoặc sử dụng cho các công trình xây dựng nhằm tạo điện vẫn đảm bảo tính suốt không làm cản trở tầm nhìn của người Do loại vật liệu không hấp thụ hoặc phát ánh sáng nằng quang phổ khả kiến nên hệ thống pin sẽ hoàn toàn suốt nhìn bằng mắt người Đồng thời, các phân tử hữu có thể được tích hợp vào nhiều loại vật liệu suốt khác phù hợp với yêu cầu sử dụng, thậm chí là dùng cho màn hình dẻo,… Hiện tại, hiệu suất chuyển đổi lượng Mặt Trời của hệ thống là vào khoảng 1% Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu hứa hẹn sẽ tiếp tục hoàn thiện để nâng hiệu suất chuyển đổi lên 5% hoặc thậm chí là 8% hoàn thiện Đồng thời, phương pháp sản xuất cũng được cải tiến theo hướng đơn giản và có giá thành rẻ hướng đến việc chính thức thương mại hóa tương lai không xa - Chính phủ cần trợ giá, hổ trỡ cho người dân chi phí để sử dụng lượng mặt trời, nên kêu gọi đầu tư theo mô hình trái phiếu xanh tại các doanh nghiệp xanh với mức lợi nhuận cao so với các loại trái phiếu, cổ phiếu thông thường để thu hút nhà đầu tư vào các doanh nghiệp lượng tái tạo Chính phủ cũng cần áp dụng mức thuế cao với các doanh nghiệp gây ô nhiễm môi trường, làm ảnh hưởng đến quá trình xanh hóa nền sản xuất công nghiệp… - Câu 5: Trình bày nguyên lý hoạt động và vai trò của pin sạc liti, và các hướng cải tiến pin liti nhằm phục vụ các lĩnh vực có nhu cầu mật độ công suất và lượng cao, chẳng hạn xe ô tô điện Nguyên lý hoạt động: Riêng đối với pin sạc, sự chuyển hóa này là thuận nghịch Phản ứng tổng này được chia thành hai nửa phản ứng, mỗi nửa phản ứng bao gồm phản ứng với Li hoặc loại Li, hoặc ion Li từ các vật liệu hoạt động Khi chuyển hóa, phản ứng khử (thu các eletron và ion Li) xảy ở catốt, quá trình oxy hóa (mất electron và ion Li) xảy ở anốt phản ứng phóng điện của pin để cung cấp lượng Để điều khiển tốc độ chuyển electron, catốt phải được cách li về mặt vật lí và điện đối với anốt bởi sử dụng một môi trường dẫn ion cách điện, một cách điển hình, chất điện giải polyme hoặc lỏng Thông thường một chất phân cách cách điện, xốp được sử dụng để tách học giữa hai điện cực tránh ngắt mạch Phản ứng hóa học tổng ứng dụng sinh dòng của các pin Li-ion là: 0,5 Li + Li1.5Co2O4 ↔ 2LiCoO2 Ở trạng thái nạp bão hòa, Li được lưu vật liệu anốt (như graphit chẳng hạn) Trong quá trình hoạt động, Li chuyển từ anốt qua chất điện giải đến catốt dưới dạng ion Li và chèn vào catốt (chẳng hạn Li1.5Co2O4) Đồng thời các electron từ anốt (oxi hóa) được chuyển qua mạch ngoài, tạo dòng cho nguồn và vào catốt Quá trình phóng điện tiếp tục đến chênh lệch thế giữa hai điện cực trở nên rất thấp, tại thời điểm này pin phóng điện hoàn toàn Quá trình này là thuận nghịch quá trình nạp điện 3, các hướng cải tiến pin liti: Vai trò của pin sac: - Khác với các loại pin trước đó, pin Li-ion cho phép người dùng sạc bất cứ lúc nào, bất kể trạng thái hiện tại của nó còn hay hết điện Và người dùng cũng có thể xả (ngưng sạc) bất cứ lúc nào mà không cần đợi nó phải được sạc đầy các loại pin khác - Với cùng điều kiện nhiệt độ, pin Li-ion không sử dụng không đòi hỏi phải sạc đầy trước cất trữ và thời gian lưu trữ dài Chẳng hạn, với dụng lượng sạc 40% (đây cũng là điều kiện tối ưu), pin li-ion có thể được lưu trữ từ 12 đến 18 tháng ở nhiệt độ - 25 độ C (nhiệt độ càng cao thời gian lưu trữ càng giảm) Nó cũng cho phép xả kiệt (deeply discharge) một số giới hạn lần, không nhiều "dễ dãi" nhiều so với pin Ni-Cad hay pin Chì-axit - Pin Li-ion có tuổi thọ tiêu chuẩn khoảng 2-3 năm, tương ứng với 300-500 chu kỳ sạc-xả Mặc dù có những ưu điểm vượt trội pin Li-ion cũng đòi hỏi tuân thủ một số qui định về sử dụng để giúp kéo dài tuổi thọ * Thay đổi thành phần hóa học: tái bố trí thành phần hóa học của loại pin lithium-ion thường dùng để có thêm cát (hay có tên gọi khác là silic đioxit) Bằng cách thay thế than chì (graphit) các loại pin bằng cát, họ đạt mức mật độ điện nhiều gấp 3-4 lần so với mật độ có khuôn thiết kế tương tự * các nhà nghiên cứu đã có thể tăng khả lưu trữ lượng của pin lithium-air mà không làm thay đổi trọng lượng với việc thay thế các điện cực bằng sợi cacbon Pin lithium-air mang lại mật độ lượng cao chính là nhờ vào mối liên kết giữa điện cực dương bằng lithium và oxy không khí thông qua một điện cực âm bằng cacbon có cấu trúc lỗ hổng Trong quá trình xả pin, các ion lithium sẽ "trôi" từ điện cực dương thông qua chất điện phân và kết hợp với oxy để hình thành lithium oxit đến điện cực âm Và quá trình sạc, lithium oxit tiếp tục chia tách thành lithium và oxy, quy trình tương tự sẽ có thể bắt đầu trở lại Câu 6: 11.2 Vài nét chung về nhu cầu lượng của thế giới Một là, nhu cầu về lượng của thế giới tiếp tục tăng lên đều đặn hai thập kỷ qua Thứ hai là, nguồn lượng hóa thạch vẫn chiếm 90% tổng nhu cầu về lượng cho đến năm 2010 Thứ ba là, nhu cầu đòi hỏi về lượng của từng khu vực thế giới cũng không giống Tài liệu của Cơ quan Thông tin Năng lượng 2004 đã dự báo rằng nhu cầu tiêu thụ tất cả các nguồn lượng có xu hướng tăng nhanh Giá của các lượng hóa thạch dùng cũng vẫn rẻ so với các nguồn lượng hạt nhân, lượng tái tạo hay lượng các dạng lượng hoàn nguyên khác (renewable energy) Các nguồn lượng hóa thạch thế giới dần cạn kiệt, thêm nữa là những vấn đề môi trường nảy sinh quá trình khai thác đã dẫn đến việc khuyến khích sử dụng lượng hoàn nguyên để giảm bớt sự ô nhiễm môi trường và tránh gây cạn kiệt nguồn lượng hóa thạch Nhưng chưa có những điều luật cụ thể về vấn đề này, nên dầu mỏ, than đá, khí thiên nhiên vẫn được coi là nguồn nhiên liệu chủ yếu để nhằm thỏa mãn những đòi hỏi về lượng và chính điều đó sẽ dẫn đến sự cạn kiệt nguồn lượng hóa thạch một thời gian không xa - Nhu cầu dầu mỏ Nguồn tài nguyên thiên nhiên từ biển đã trở thành tiêu điểm cạnh tranh quốc tế Dầu mỏ vẫn được coi là nguồn lượng chính cho toàn thế giới tới năm 2025 Thống kê của IEO2004 cho thấy, với nhu cầu đòi hỏi về dầu mỏ tăng lên 1,9% mỗi năm thì vòng 24 năm tới, mức tiêu thụ 77 triệu thùng/ngày năm 2001 sẽ tăng lên tới 121 triệu thùng/ngày vào năm 2025, mà nhu cầu lớn nhất sẽ là từ Mỹ và các nước phát triển ở châu Á Ấn Độ, Trung Quốc… Các quốc gia này có thể sẽ chiếm tới 60% nhu cầu của thế giới Trong các nước sản xuất dầu mỏ ngoài OPEC, Việt Nam cũng được coi là một nước có tiềm lâu dài về sản xuất dầu mỏ mặc dù hoạt động tìm kiếm thăm dò chậm so với mong đợi lượng dầu khí khai thác được từ các mỏ thềm lục địa Việt Nam được trông chờ là sẽ vượt quá 375.000 thùng/ngày vào năm 2015 11.3.2 Khí tự nhiên Cùng với dầu mỏ, gần đây, khí thiên nhiên đã và được coi là một những nguồn nhiên liệu có nhu cầu tiêu thụ rất lớn thế giới với nhu cầu hàng năm tăng nhanh nhất, trung bình 2,2% kể từ năm 2001 đến 2025, so với nhu cầu tiêu thụ tăng 1,9% đối với dầu mỏ hàng năm và 1,6% hàng năm đối với than Nhu cầu tiêu thụ khí thiên nhiên vào năm 2025 ước tính sẽ là 151 nghìn tỷ feet khối, tăng lên gần 70% so với nhu cầu tiêu thụ của năm 2001 (khi đó là 90 nghìn tỷ feet khối, xem hình 11.13) Như vậy, mức tiêu thụ khí thiên nhiên tổng các loại lượng tiêu thụ sẽ tăng từ 23% năm 2001 lên 25% vào năm 2025 Cho dù mức độ tiêu thụ khí thiên nhiên tăng cao, đặc biệt là thập niên vừa qua, thì trữ lượng khí để sản xuất sản phẩm khí thiên nhiên ở hầu hết các khu vực vẫn còn khá lớn và ước tính sẽ dùng được khoảng 60,7 năm nữa Từ chúng ta cũng cần đặt vấn đề làm thế nào để khai thác được tiềm của khí tự nhiên để thay thế cho dầu mỏ thời gian trước mắt 11.3.3 Than Là nguồn nhiên liệu hóa thạch được sử dụng từ lâu nhất thế giới Tổng trữ lượng than toàn thế giới được ước tính khoảng 1.083 tỷ tấn, đủ cung cấp cho khoảng 210 năm nữa với mức tiêu thụ hiện Đứng trước tình hình nguồn nhiên liệu hóa thạch dần cạn kiệt, các nước thế giới cố gắng khai thác thêm các nguồn nhiên liệu khác hạt nhân, thủy lực, nguyên liệu gió, sinh học, lượng mặt trời, địa nhiệt, thủy triều hay pin lượng mat troi * Các giải pháp về nguồn lượng thay thế có khả tái sinh, thân thiện với môi trường: lượng đến từ gió và ánh sáng mặt trời là tương đối an toàn Ngoài ra, còn có việc truy tìm nguồn thay thế cho dầu khí, đó là nguồn hóa chất methanol, ethanol và các chất phế thải gia cư và kỹ nghệ Đó là các nguồn lượng sạch vừa giải quyết và thay thế các nguồn lượng thiên nhiên sắp bị cạn kiệt, và nhất là bảo vệ môi trường thiên nhiên, đồng thời giải quyết phần nào ô nhiễm môi trường người tạo Và lượng tương lai - Năng lượng sinh khối (biomass) hay còn gọi là lượng vi sinh (biogas): là một loại lượng tái tạo đặc biệt vì loại lượng này có thể sản xuất trực tiếp khí đốt, xăng dầu cho các hệ thống giao thông xe cộ, xe lửa, thậm chí nguyên liệu cho máy bay Có hai loại lượng sinh khối là rượu ethanol và dầu diesel sinh học (biodiesel) Ethanol hay rượu cồn là sự lên men của các loại chứa carbohydrat cao tinh bột, đường và các sợi cellulose thực vật Ethanol là hóa chất cần thiết để pha trộn vào xăng chạy xe để làm giảm thiểu lượng carbon monoxide (CO) thải hồi vào không khí Hiện tại lượng rượu có thể trộn lẫn vào xăng lên đến 85% thể tích Còn diesel sinh học là sự pha trộn giữa rượu và dầu thực vật hay động vật Hỗn hợp này có thể làm giảm 20% khí CO so với việc sử dụng diesel cổ điển Tuy nhiên, hầu hết các nhà máy điện từ biomass thế giới đều áp dụng phương pháp đốt trực tiếp Còn lượng sinh khối từ các phế thải động vật sản xuất nóng sau đốt và nóng sẽ chạy qua một turbine và máy phát điện để biến cải thành điện - Còn lượng từ sức nóng của địa cầu hay địa nhiệt đã được nghiên cứu qua nhiều công nghệ khai triển loại lượng này để biến thành điện năng, hoặc dùng để sưởi nóng các quy trình công nghệ cần nhiệt độ cao Đây cũng là một loại lượng tái tạo từ thiên nhiên Hoa Kỳ thử nghiệm loại lượng này ở Nevada, và đã có nhiều kết quả rất khích lệ - Năng lượng hydro: Hydrogen là một nguyên tố chiếm tỷ lệ cao nhất so với tất cả các nguyên tố khác địa cầu Nhưng hydrogen không hiện diện dưới dạng nguyên tử hay phân tử mà dưới dạng hợp chất với các nguyên tố khác nước gồm có hai hydrogen và một oxygen Do đó một hydrogen được tách rời, sẽ biến thành một nguồn cung cấp nhiệt rất lớn và là một loại lượng sạch Hydrogen có thể tách rời qua sự điện giải nước (H2O) Trong thiên nhiên, một số rong rêu và vi khuẩn, qua sự tiếp hợp của ánh sáng mặt trời có thể phóng thích hydrogen Đây là một loại lượng không làm ô nhiễm môi truong [...]... sự ô nhiễm môi trường và tránh gây cạn kiệt nguồn năng lượng hóa thạch Nhưng do chưa có những điều luật cụ thể về vấn đề này, nên dầu mỏ, than đá, khí thiên nhiên vẫn được coi là nguồn nhiên liệu chủ yếu để nhằm thỏa mãn những đòi hỏi về năng lượng và chính điều đó sẽ dẫn đến sự cạn kiệt nguồn năng lượng hóa thạch trong một thời gian không xa - Nhu... thực vật hay động vật Hỗn hợp này có thể làm giảm 20% khí CO so với việc sử dụng diesel cổ điển Tuy nhiên, hầu hết các nhà máy điện từ biomass trên thế giới đều áp dụng phương pháp đốt trực tiếp Còn năng lượng sinh khối từ các phế thải động vật sản xuất ra hơi nóng sau khi đốt và hơi nóng sẽ chạy qua một turbine và máy phát điện để biến cải thành... cố gắng khai thác thêm các nguồn nhiên liệu khác như hạt nhân, thủy lực, nguyên liệu gió, sinh học, năng lượng mặt trời, địa nhiệt, thủy triều hay pin năng lượng mat troi * Các giải pháp về nguồn năng lượng thay thế có khả năng tái sinh, thân thiện với môi trường: năng lượng đến từ gió và ánh sáng mặt trời là tương đối an toàn Ngoài ra, còn có việc truy tìm nguồn ... TOPO: bảo vệ các hạt nano tiếp xúc với Axeton: thu dược các hạt nano Câu 3: Điều chế vật liệu nano bằng phương pháp micelle Phương pháp micelle là phương pháp sử dụng các chất... có thể thay đổi thành các dạng khác Điều này làm cho nó có khả tổng hợp những hình dạng hạt nano khác - Điều chế vật liệu nano bằng các micelle nghịch: + Các micelle... kích thước nano và các phản ứng tổng hợp nên các hạt nano sẽ xảy bên các lồng nano này (đây là cách hiểu của người soạn, các bạn coi lại) Nội dung phương pháp: - Khi nồng