Cách Tạo Năng Lượng Từ Nước

03 Tháng Chín 20153:48 CH(Xem: 960)

Có lẽ đây là nguồn năng lượng xanh được khai thác ở mức khiêm tốn nhất so với tiềm năng của nó.

Nước biển và nước ngọt khi hoà vào nhau ở cửa sông sẽ tạo phản ứng hoá học có thể được khai thác để làm ra điện.

Theo một ước tính, nguồn năng lượng xanh này nhiều đến nỗi nó có thể đáp ứng mọi nhu cầu của con người nếu được tận dụng một cách hữu hiệu.

Năng lượng xanh được đề xuất lần đầu tiên vào năm 1954, bởi một kỹ sư người Anh tên là R E Pattle.

Nó còn được gọi là ‘năng lượng thẩm thấu” bởi được tạo ra từ hiện tượng thấm thấu.

Hãy tưởng tượng hai loại nước khác nhau, với hai nồng độ chất hoà tan, ví dụ như muối, khác nhau.

Nếu hai loại nước này được ngăn cách bởi một màng ‘bán thấm’, chỉ cho nước đi qua còn muối bị cản lại, thì nước sẽ di chuyển từ bên nồng độ muối thấp sang bên có nồng độ muối cao.

Dòng chảy của nước sẽ tạo chênh lệch áp suất giữa hai bên màng lọc, giúp vận hành các tua-bin phát điện.

Cho tới thập niên 1970, ý tưởng của Pattle mới được tận dụng cho việc phát điện. Đó là thời điểm mà vật liệu để làm màng bán thấm được phổ biến rộng rãi trên thị trường.

Một nhà khoa học người Israel tên là Sidney Loeb cho rằng chúng có thể được sử dụng trong cái mà ông gọi là ‘các nhà máy điện thẩm thấu’.

Loeb hy vọng rằng các nhà máy này có thể tận dụng nguồn năng lượng phát ra khi nước sông Jordan hoà vào vùng nước mặn chát của Biển Chết.

Những nhà máy này hoạt động hiệu quả nhất khi dòng nước qua các màng bán thấm chảy chậm.

Tốc độ chảy của dòng nước có thể được điều chỉnh bằng cách ép nước biển để tạo áp suất đủ lớn nhằm cản dòng chảy nước ngọt tràn sang từ phía bên kia màng bán thấm.

Công nghệ này được gọi là ‘Áp suất thẩm thấu chậm’.

Bên trong nhà máy năng lượng thẩm thấu

Nhà máy năng lượng xanh đầu tiên sử dụng công nghệ áp suất thẩm thấu chậm được khai trương ở Tofte, Na U, vào năm 2009, của công ty Statkraft.

Nhà máy có công suất sản xuất điện khoảng 4kW - một con số quá nhỏ so với công suất 5.000 kW của một nhà máy điện hạt nhân cỡ nhỏ.

Tuy nhiên, dù các quy trình hoạt động theo đúng như dự tính nhưng các thiết bị lại không sản xuất ra đủ năng lượng để bù lại chi phí xây dựng, vận hành vào bảo trì. Statkraft đóng cửa nhà máy vào năm 2013.

Tuy nhiên, những công ty khác vẫn chưa tỏ ra nản chí.

Tại viện nghiên cứu nước Wetsus ở Leeuwarden, Hà Lan, một công ty con có tên gọi REDstack đã bắt đầu sử dụng một phương pháp năng lượng thẩm thấu khác gọi là ‘thẩm thấu ngược’ trong một nhà máy thử nghiệm.

Công nghệ này không quá khác so với công nghệ áp suất thẩm thấu chậm.

Nó sử dụng các màng bán thấm cho phép ion muối, thay vì các phân tử nước, đi qua.

Có hai loại màng: một loại cho phép các ion âm clo đi qua, và một loại cho phép các ion dương natri đi qua.

Điều này tạo nên hai cực của một dòng điện và từ đó có thể được sử dụng để trực tiếp tạo ra điện mà không cần các tua-bin chạy bằng áp suất.

Như vậy, trên lý thuyết, phương pháp này khá hữu hiệu vì có thể thu về năng lượng ngay trong quá trình hoà trộn nước.

Các nhà khoa học ở Wetsus cũng đang nghiên cứu một phương pháp thứ ba gọi là hoà trộn điện dung (capmix).

Trong phương pháp này, nước biển và nước ngọt được lần lượt được bơm vào một bồn chứa có hai điện cực, hoạt động như hai tụ điện. Quy trình này cũng giúp tạo ra nguồn điện.

Một liên minh gồm các viện nghiên cứu tại Hà Lan, Ý, Ba Lan và Tây Ban Nha, với tổng trị giá 2,4 triệu euro đã sử dụng công nghệ hoà trộn điện dung từ năm 2010.

Một nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Utrecht, do nhà khoa học vật lý Rene van Roij dẫn đầu gần đây đã chỉ ra rằng trên lý thuyết, nguồn năng lượng từ các thiết bị hoà trộn điện dung có thể được tăng gấp đôi nếu như nước ngọt được làm nóng khoảng 50 độ trước khi hoà với nước biển.

Việc làm nóng này không cần dùng đến nhiên liệu hoá thạch, các nhà nghiên cứu cho biết. Chúng ta có thể dùng nước thải, vốn được hâm nóng từ các quy trình trong công nghiệp, ví dụ như nước làm mát từ các nhà máy điện.

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Granada ở Tây Ban Nha đã tình cờ chứng minh rằng điều này là khả thi vào cùng thời điểm mà nhóm nghiên cứu Hà Lan đưa ra giải thiết trên.

Phương pháp thẩm thấu có thể được áp dụng với các chất hoà tan trong nước khác, ví dụ như đường.

Như vậy, năng lượng xanh không chỉ giới hạn ở việc trộn nước biển với nước sông.

Năm 2013, một nhóm nghiên cứu ở Wetsus chỉ ra rằng có thể tạo ra điện từ việc hoà tan khí CO2, vốn được thải ra từ các nhà máy nhiệt điện.

CO2 hoà tan trong nước sẽ tạo ra acid carbonic, vốn sau đó tách ra thành ion carbonate acid và ion hydro.

Những thành phần này sau đó có thể được đưa vào bồn có điện cực và tạo ra năng lượng bằng phương pháp hoà trộn điện dung, tương tự như khi dùng ion muối thông thường.

Thay vì trộn nước biển vào nước ngọt, chúng ta có thể trộn nước với dioxide carbon (để tạo được chất tương tự nước biển) và sau đó với không khí sạch (để tạo chất tương tự như nước ngọt).

Các nhà nghiên cứu nói trên toàn cầu, các nhà máy nhiệt điện xả ra lượng khí CO2 đủ để tạo ra 850 Terawatt giờ mỗi năm, gần 100 lần lượng tiêu thụ điện hàng năm tại Anh quốc.

Đây là một ý tưởng có thể biến CO2 - thứ luôn là một phần trong các vấn đề đau đầu liên quan tới việc sử dụng năng lượng, trở thành một phần của giải pháp.

Bản gốc bài viết đã được đăng trên BBC Future
Theo BBC

Gửi ý kiến của bạn
Tên của bạn
Email của bạn
Covid-19 - một loại virus gây viêm phổi nghiêm trọng bắt nguồn từ Trung Quốc đã lan sang nhiều quốc gia khác, bao gồm cả Anh quốc. Theo số liệu của Ủy ban Y tế quốc gia Trung Quốc ngày 19/02 cho biết đã có 74.185 ca nhiễm và 2.004 ca tử vong ở Trung Quốc đại lục. Triệu chứng của bệnh Thông thường bệnh bắt đầu bằng một cơn sốt, sau đó là ho khan. Sau một tuần, bệnh có thể dẫn đến khó thở và một số bệnh nhân cần được điều trị tại bệnh viện. Đáng lưu ý, virus corona hiếm khi gây chảy nước mũi hoặc hắt hơi.
Tính từ 18 giờ ngày 8/10 đến 18 giờ ngày 9/10, BR-VT ghi nhận 14 ca mắc COVID-19 mới; trong đó có 1 ca ngoài cộng đồng, phát hiện tại Trạm Y tế xã Lộc An, đang tạm trú tại ấp An Điền, xã Lộc An (huyện Đất Đỏ).
Từ tháng 4 đến tháng 9/2021, một trạm nghiên cứu ở vùng cao nguyên tại Nam Cực, đo được nhiệt độ trung bình -61 độ C. Đó là nhiệt độ lạnh nhất từng được ghi nhận từ năm 1957, thấp hơn 2,5 độ C so với mức trung bình trong 30 năm gần đây. Kỷ lục trước đó đối với mùa đông lạnh nhất là -60,6 độ C năm 1976, theo phóng viên Stefano Di Battista. Washington Post đã xác nhận kỷ lục này với Richard Cullather, nhà khoa học nghiên cứu ở Văn phòng đồng bộ và thiết lập mô hình toàn cầu của NASA.
Báo cáo tại cuộc họp Ban chỉ đạo quốc gia phòng chống dịch cúm gia cầm và lở mồm long móng chiều 4/9, ông Hoàng Văn Năm, Quyền Cục trưởng Thú y cho biết, loại virus H5N1 mới xuất hiện, tuy vẫn thuộc nhánh 2.3.2.1, nhưng có sự khác biệt với những virus 2.3.2.1 (cả nhóm A, B) gây bệnh ở Việt Nam năm 2011. Nhóm virus này có khả năng khiến dịch cúm gia cầm tiếp tục lan rộng trong thời gian tới là rất cao.
World View Enterprises, công ty công nghệ và khám phá không gian cận vũ trụ của Mỹ, sẽ cung cấp các chuyến bay thương mại lên tầng bình lưu bằng một hệ thống khinh khí cầu - khoang tàu vào năm 2024, Business Insider hôm 5/10 đưa tin. Mỗi chuyến bay sẽ kéo dài khoảng 6 - 12 tiếng với giá vé 50.000 USD một ghế. Vé cho chuyến bay đã mở bán và đến nay có 250 người đặt mua.
toa-nha-87-696x464 Tòa nhà 87: Microsoft đã tạo ra căn phòng yên tĩnh nhất Trái đất. Phòng chống dội âm này được đặt ở thành phố Redmond (Washington, Mỹ) với thiết kế hấp thu tới gần 100% tiếng động. Nơi đây được sử dụng để nghiên cứu âm thanh cho một số sản phẩm, linh kiện, bao gồm loa và micro. Hiện tại, công ty đang sử dụng phòng thí nghiệm âm thanh để kiểm tra Cortana, trợ lý cá nhân thông minh có thể đặt lời nhắc, nhận dạng giọng nói tự nhiên. Phòng thí nghiệm Orfield: Phòng thí nghiệm Orfield giữa lòng thành phố Minneapolis (Mỹ) được bọc bằng thép 2 lớp và bức tường bê tông dày. Căn phòng này được thiết kế từ những vật liệu cách âm gần như tuyệt đối. Khi bước chân vào phòng, bạn sẽ mất phương hướng và có cảm giác lo lắng. Du khách hầu như không thể ở đây quá 20 phút. Căn phòng cũng là nơi nghiên cứu khả năng tĩnh lặng để điều trị một số bệnh như tự kỷ, chứng rối loạn căng thẳng hậu chấn thương tâm lý…
Khi ta ăn một miếng thịt luộc hay rô ti, thì đó chỉ là một phần thịt heo, bò… với vài chục dưỡng chất mà chủ yếu là các acid amin… Còn lại các chất khoáng cần cho xương cốt thì ở phần xương; các sinh tố ở gan, lòng; gelatin cần cho da thì ở da; keratin cần cho lông tóc lại ở sừng bò… mà ta không thể ăn được. Ngược lại, khi ta ăn một quả trứng thì ta hưởng được trọn vẹn hơn 60 dưỡng chất trong quả trứng, mà nếu để ấp sau 21 ngày sẽ nở ra một cá thể gà hay vịt con có đủ da, thịt, xương, lông, cánh… không dư không thiếu một chất nào.
Đan MạchTrước khi bị treo cổ 2.400 năm trước, người đàn ông có biệt danh Tollund Man đã ăn cháo đặc và cá. Xác ướp Tollund Man. Ảnh: Antiquity. Xác ướp Tollund Man. Ảnh: Antiquity. Thông qua phân tích thành phần trong ruột, một nhóm nhà nghiên cứu phát hiện các món trong bữa ăn cuối cùng của người đàn ông chết vào năm 400 trước Công nguyên. Thi thể của ông chìm xuống đầm lầy than bùn ở Đan Mạch ngày nay, trở thành xác ướp tự nhiên nổi tiếng mang tên Tollund Man. Không chỉ nhiễm giun tóc và giun sán, Tollund Man còn là trường hợp đầu tiên tìm thấy sán dây trong xác ướp cổ đại được lưu giữ trong than bùn. "Chúng tôi có thể phục dựng bữa ăn cuối cùng của Tollund Man vô cùng cho tiết", trưởng nhóm nghiên cứu Nina Nielsen, nhà khảo cổ học kiêm giám đốc nghiên cứu ở Bảo tàng Silkeborg tại Đan Mạch, cho biết.
Tấm vải liệm của Chúa Giêsu. (Nguồn: Wikipedia) Thế giới này thật vĩ đại, không điều kỳ lạ gì không có. Tại Italia, tấm vải liệm của Chúa Giêsu đã được người ta phát hiện, trên tấm vải có in hình bóng khuôn mặt một người đàn ông được cho là khuôn mặt của Ngài… Có vô số những bí ẩn chưa được giải đáp tồn tại trên thế giới, tất cả đang chờ các nhà khoa học giải khai. Trong số đó có một tấm vải bố được những người theo Cơ đốc giáo coi là Thánh vật, tương truyền đây là tấm vải dùng để liệm Chúa Giêsu khi hạ táng Ngài. Trên mặt tấm vải có in dấu vết tựa hồ như khuôn mặt của Ngài, giống như thể âm bản của một bức ảnh. Vật thể này đã được nhiều lần nghiên cứu và xác thực bởi các chuyên gia, nhưng cũng đồng thời dẫn khởi những tranh luận cực đại về di vật.
Hòn đảo bị nguyền rủa, đảo”ngoài hành tinh”, đảo búp bê… là một trong những hòn đảo lạ lùng và kỳ quặc nhất trên thế giới. Nếu có cơ hội tới một trong những hòn đảo này chắc chắn bạn sẽ nhận được không ít điều bất ngờ thú vị và cả sợ hãi. 10 hòn đảo kỳ lạ trên thế giới Quần đảo nhân tạo Palm – Dubai Quần đảo nhân tạo Palm – Dubai Quần đảo Palm là một cụm gồm ba hòn đảo nhân tạo lớn nhất thế giới tính đến thời điểm hiện tại. Ba hòn đảo này tạo thành hình cây cọ và đang dần trở thành một trong những điểm du lịch hấp dẫn nhất Dubai. Chúng có tên gọi: Palm Jumeirah, Palm Jebel Ali và Palm Deira, nằm ở bờ biển Dubai và kéo dài thêm gần 520km bãi biển cho thành phố. Đây cũng được đánh giá là một trong những công trình kì vĩ nhất mà con người từng làm được. Chỉ tính riêng hai đảo Palm Jumeirah và Palm Jebel Ali đã đòi hỏi xấp xỉ 100 triệu mét khối đá và cát.
Bảo Trợ