spot_img

Một phương pháp đã bị “bỏ xó” lâu ngày bỗng được quan tâm khi thế giới vật vã “cai nghiện” carbon

Khi nhắc đến năng lượng mặt trời, chắc hẳn mọi người sẽ nghĩ ngay đến những tấm quang điện có chức năng thu nhận ánh sáng và chuyển hóa thành điện năng. Nhưng vẫn có những cách khác để khai thác sức mạnh của mặt trời. Hiện nay, một cách đang ngày càng được nhiều người quan tâm là điện mặt trời tập trung (CSP), đây là một phương pháp sử dụng gương để phản chiếu và tập trung năng lượng mặt trời.

Trước đây, CSP bị kìm hãm do công nghệ kém phát triển và thiếu kinh phí, cùng với việc chính phủ “ưa chuộng” các nguồn năng lượng tái tạo khác. Tuy nhiên, khi thế giới nhận thức được sự cần thiết phải thay thế nhiên liệu hóa thạch và thúc đẩy năng lượng không carbon, một số tổ chức đã được tài trợ để nghiên cứu và cải tiến công nghệ.

Bạn Đang Xem: Một phương pháp đã bị “bỏ xó” lâu ngày bỗng được quan tâm khi thế giới vật vã “cai nghiện” carbon

Cũng khai thác năng lượng mặt trời, nhưng sử dụng nó như nhiên liệu hóa thạch: Một phương pháp đã

Nhiều người coi nhiệt tạo ra bởi các hệ thống CSP và khả năng lưu trữ của chúng là một lợi thế chính so với các loại năng lượng tái tạo khác. Chúng có thể tạo ra lưới điện và cung cấp nhiên liệu cho các quá trình công nghiệp khác nhau.

Thay vì chuyển đổi ánh sáng mặt trời trực tiếp thành điện năng như các tấm quang điện, CSP sử dụng “heliostats” để tập trung ánh sáng mặt trời. Từ đó, nung vật liệu lên nhiệt độ cực cao, sinh nhiệt.

Làm thế nào nó hoạt động

Năng lượng mặt trời tập trung không cần tấm quang điện mà sử dụng gương để hội tụ tia sáng mặt trời và thu nhiệt để tạo ra điện. Họ làm điều này bằng cách sử dụng một loạt gương cầu lõm hoặc gương parabol để tập trung ánh sáng mặt trời vào một khu vực nhỏ.

Điều này làm phóng đại ánh sáng mặt trời và tạo ra một vùng nhiệt cực cao, được sử dụng để làm nóng môi trường lỏng (dầu nóng chảy hoặc muối). Nhiệt từ chất lỏng cực nóng tạo ra hơi nước, làm quay tua-bin và sản xuất điện. Công suất này có thể lên đến 250 megawatt hoặc hơn, đủ để vận hành 90.000 ngôi nhà.

Cũng khai thác năng lượng mặt trời nhưng sử dụng như nhiên liệu hóa thạch: Một phương pháp bị bỏ hoang từ lâu bỗng được quan tâm khi thế giới lao đao trong việc giải độc khỏi carbon - Ảnh 1.

Xem Thêm : Nhật Bản chế tạo viên kim cương 5cm có khả năng lưu trữ dữ liệu tương đương một tỷ đĩa Blu-ray

Sau đó hơi nước được làm lạnh và ngưng tụ, nước được lưu trữ và tái sử dụng. Chất lỏng được làm nóng cũng có thể được lưu trữ và sử dụng sau này để tạo ra điện theo yêu cầu, chẳng hạn như khi mặt trời không chiếu sáng. Vì CSP sử dụng năng lượng nhiệt nên nó có nhiều điểm chung với các nhà máy sử dụng nhiên liệu hóa thạch hơn là với các trang trại năng lượng mặt trời.

Lưu trữ nóng

Hầu hết các hệ thống CSP có thể lưu trữ đủ nhiệt để tạo ra năng lượng từ 6 đến 12 giờ theo yêu cầu cho việc sử dụng sau này. Trong khi đó, hệ thống quang điện chỉ 3 hoặc 4 giờ đối với pin lithium dự trữ năng lượng.

CSP cũng có thể được sử dụng trong nhiều quy trình công nghiệp yêu cầu nhiệt độ cao, chẳng hạn như sản xuất thép, bê tông và hóa chất. Sử dụng nhiệt từ CSP theo cách này hiệu quả hơn so với việc lấy điện từ các tấm pin mặt trời và chuyển nó thành nhiệt, và sạch hơn so với việc đốt nhiên liệu hóa thạch để tạo ra nhiệt.

Theo Zhu Quảng Đông, nhà nghiên cứu cấp cao trong chương trình Tập trung vào Công nghệ Địa nhiệt và Mặt trời tại Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia do liên bang tài trợ, các công ty coi CSP là một cách để giảm chi phí năng lượng. khí thải. Điều này có thể có tác động đáng kể đến môi trường. Tiến sĩ Chu cho biết: “Nhiệt công nghiệp chiếm 20% hoặc 25% tổng năng lượng tiêu thụ.

Tiến sĩ Chu cho biết CSP cuối cùng sẽ không thay thế năng lượng mặt trời quang điện mà thay vào đó sẽ bổ sung. Ông nói: “Nếu chúng ta muốn khử cacbon trong lưới điện bằng 100% năng lượng tái tạo, thì chúng ta cần sử dụng tất cả.

Vẫn còn một chặng đường dài phía trước

Hiện tại, đóng góp của CSP vào việc cung cấp năng lượng toàn cầu là rất nhỏ. Theo Benjamin Attia, nhà phân tích nghiên cứu về chuyển đổi năng lượng tại công ty tư vấn và nghiên cứu năng lượng Wood Mackenzie, có khoảng 6 gigawatt công suất CSP trên toàn thế giới, với hơn 2 gigawatt ở Mỹ. Trong khi đó, công suất của quang điện mặt trời gần đây đã vượt quá một terawatt, hay 1.000 gigawatt.

Những khó khăn về kỹ thuật là một phần nguyên nhân cho sự chênh lệch đó. Quá trình biến đổi nhiệt năng thành điện năng tốn kém và kém hiệu quả hơn nhiều so với quang điện. Ngoài ra, các hệ thống CSP đòi hỏi rất nhiều nước, đây là một vấn đề vì những nơi có thể tiếp xúc tối đa với ánh sáng mặt trời thường là sa mạc hoặc những vị trí khan hiếm nước.

Cũng khai thác năng lượng mặt trời, nhưng sử dụng như nhiên liệu hóa thạch: Một phương pháp bị bỏ hoang từ lâu bỗng được quan tâm khi thế giới lao đao trong việc giải độc khỏi carbon - Ảnh 2.

Xem Thêm : Elon Musk chê bai phí 30% của Apple, nói “cao gấp 10 lần” mức hợp lý

Ông Attia tiết lộ rằng công nghệ mới hứa hẹn giảm chi phí và làm cho các CSP hiệu quả hơn, nhưng vẫn chưa đột phá. “Chúng tôi chưa thực sự thấy bất kỳ công nghệ CSP thế hệ tiếp theo nào trong lĩnh vực này.”

Một dòng đầu tư và nghiên cứu mới có thể bắt đầu thay đổi điều đó. Các sáng kiến ​​nghiên cứu bao gồm HelioCon, một tập hợp các tổ chức chính phủ và doanh nghiệp, các nhà nghiên cứu và các chuyên gia CSP. Liên hợp được thành lập vào tháng 12 bởi Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia và Bộ Năng lượng để phát triển các heliostats rẻ hơn và hiệu quả hơn.

Đồng thời, các nhà khoa học tại Đại học Barcelona cũng đang nghiên cứu một loại vật liệu có thể được nung nóng đến nhiệt độ cao hơn, giúp sản xuất điện hiệu quả hơn. Ana Ines Fernandez, giáo sư tại Khoa Khoa học Vật liệu và Hóa lý tại Đại học Barcelona, ​​cho biết điều cần thiết là phải tìm được một vật liệu không hiếm, đắt tiền hoặc độc hại.

Điều này có thể giúp CSP tránh được vấn đề mà pin lithium phải phụ thuộc vào kim loại đất hiếm đòi hỏi nhiều điều kiện và phát sinh các vấn đề lao động nghiêm trọng xung quanh việc tìm nguồn cung ứng. Tiến sĩ Fernandez nói: “Chúng tôi muốn tìm ra các giải pháp không chỉ rẻ nhất mà còn bền vững nhất.

Dự án mới

Một số dự án đang khám phá các mục đích sử dụng khác cho CSP, ngoài việc phát điện. Synhelion SA, một công ty con của Viện Công nghệ Thụy Sĩ, có kế hoạch sử dụng CSP để sản xuất dầu hỏa trung tính carbon làm nhiên liệu phản lực.

Dầu hỏa trung tính carbon được tạo ra bằng cách tách nước thành hydro và oxy, sau đó kết hợp hydro với carbon dioxide. Philipp Furler, giám đốc điều hành và người sáng lập công ty, cho biết Synhelion có kế hoạch sử dụng nhiệt từ CSP cho năng lượng cần thiết để sản xuất nhiên liệu và đặt mục tiêu sản xuất 700.000 tấn dầu hỏa trung tính carbon mỗi năm. vào năm 2030. Con số này tương đương với khoảng một nửa mức tiêu thụ nhiên liệu máy bay phản lực của Thụy Sĩ.

CSP có lợi thế cho quá trình này. Nó hiệu quả hơn so với việc sử dụng điện để tạo ra nhiệt. Ngoài ra, để tạo ra cùng một lượng năng lượng, hệ thống CSP cần ít đất hơn hệ thống quang điện. Dung lượng lưu trữ của CSP cũng có thể cung cấp nguồn điện liên tục.

Nguồn: https://360trick.com
Danh mục: Công nghệ

Related Articles

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Stay Connected

0FansLike
3,336FollowersFollow
0SubscribersSubscribe
- Advertisement -spot_img

Latest Articles