Thuyết trình môi trường và con người công nghệ xanh và năng lượng sạch

 Phương pháp sử dụng năng lượng địa nhiệt: Sử dụng trực tiếp nguồn nhiệt, Sử dụng trực tiếp nguồn nhiệt ĐỊA NHIỆT... Nguyên lý hoạt động của các nhà máy điện địa nhiệtHiện nay có 3 loại

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

MÔI TRƯỜNG VÀ

CON NGƯỜI

GVHD: TS Nguyễn Thị Ngọc Quỳnh

CÔNG NGHỆ XANH

Thân thiện với môi trường

Tiết kiệm nhiên liệu

Ít gây tác hại đến môi trường

Sáng tạo công nghệ mới

trong nông nghiệp Hóa học xanh

Phụ gia chống cháy từ vật

liệu xanh

Các lĩnh vực căn bản

Ứng dụng công nghệ cao

NĂNG LƯỢNG SẠCH

Không gây ô nhiễm Không ảnh hưởng tới con người

và hệ sinh thái.

FUEL CELL

Biến đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu

(hiđrô) thành năng lượng điện.

I Định nghĩa:

William Robert Grove

Fuel Cell

II Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

III Phân loại

+Phân loại theo điện cực.

+Phân theo loại các chất điện phân là cách phân loại thông dụng ngày nay

AFC (Alkaline fuel cell - tế bào nhiên

liệu kiềm)

PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell - trao đổi hạt nhân qua mạng lọc)

.

MCFC (Molten carbonate fuel cell

- tế bào nhiên liệu carbonat nóng

chảy)PAFC (Phosphoric acid fuel cell -

tế bào nhiên liệu axit phosphoric)

SOFC (Solid oxide fuel cell - tế

bào nhiên liệu oxit rắn)

DMFC (Direct methanol fuel cell

-tế bào nhiên liệu methanol trực

tiếp)

I Khái niệm về địa nhiệt năng:

 Là loại năng lượng lấy từ nguồn nhiệt tự nhiên trong lòng quả đất.

 Độ biến thiên địa nhiệt trong lỗ khoan vào khoảng 1 0 C/36mét.

 Nguồn nhiệt này được đưa lên mặt đất dưới dạng hơi nóng hoặc nước nóng.

 Các nguồn địa nhiệt:

 Tiềm năng địa nhiệt ở những vùng quanh vành đai động đất là rất lớn

 Tiềm năng của nhiệt lượng ở độ sâu 10.000 mét gấp khoảng 50.000 lần toàn bộ trữ lượng dầu khí của trái đất.

 Nhiều điểm nóng nằm trong vành đai động đất Thái Bình Dương, còn gọi là “vành đai lửa” vì có rất nhiều núi lửa hoạt động.

 Phương pháp sử dụng năng lượng địa nhiệt: Sử dụng trực tiếp

nguồn nhiệt, Sử dụng trực tiếp nguồn nhiệt

ĐỊA NHIỆT

Nguyên lý hoạt động của các nhà máy điện địa nhiệt

Hiện nay có 3 loại sơ đồ sản xuất điện năng sử dụng nguồn địa nhiệt

Sơ đồ trực tiếp: hơi nóng khô thổi trực tiếp vào tuốc bin, làm quay máy phát để sinh ra điện.

Sơ đồ gián tiếp: sử dụng hơi nước

Sơ đồ hỗn hợp: hai chu trình.

Sơ đồ trực tiếp Sơ đồ gián tiếp

Sơ đồ hỗn hợp

Iceland đang xây dựng nhà máy điện địa nhiệt cực lớn

 Dự án lớn về khai thác địa nhiệt của Iceland cũng tiềm ẩn những rủi ro nhất định Trong trường hợp xấu nhất, nước nóng với áp lực cao có thể cuốn phăng dàn khoan như đã từng xảy ra năm 1999, tạo thành một hố sâu rộng tới 30 mét Mặt khác, nước nóng ở độ sâu dưới lòng đất thường có chứa a-xít clohydric có thể phá hủy các kết cấu bằng thép Ngoài ra, nếu khoan thủng tới tầng mác-ma thì chưa có công nghệ sử dụng và chế ngự nó và

sẽ phải chuyển sang lỗ khoan khác.

Những vấn đề có thể phát sinh

II.Tác động môi trường

 Các dòng nước nóng được bơm lên từ dưới sâu trong lòng đất có thể chứa một vài khí đi cùng với

nó

 Khi các chất ô nhiễm này thoát ra ngoài môi

trường, nó sẽ góp phần vào sự ấm lên toàn

cầu, mưa axít, và các mùi độc hại đối với thực vật xung quanh đó

 Các nhà máy phát điện địa nhiệt hiện hữu phát

thải trung bình 90–150 kg CO2 trên 1MWh điện

Kinh tế:

 Không cần nhiên liệu và cũng không phụ

thuộc vào giá cả nhiên liệu nhưng chi phí đầu

tư ban đầu sẽ cao

 Chi phí chính là khoan giếng và thăm dò các

nguồn dưới sâu

 Năng lượng địa nhiệt cũng có những cấp độkhác nhau: các nhà máy địa nhiệt lớn có thểcung cấp năng lượng cho toàn bộ các thànhphố trong khi đó các nhà máy nhỏ hơn chỉ cóthể cung cấp cho các khu vực nông thôn hoặcmột số hộ gia đình

Triển vọng khai thác và sử dụng điện địa nhiệt ở Việt Nam

 Ở Việt Nam, hiện có khoảng 264 nguồn, suối nước nóng phân

bố tương đối đều trên cả nước nên cho phép sử dụng rộng rãi ở hầu hết các địa phương.

 Tỉnh Quảng Trị vừa cấp phép đầu tư cho Dự án xây dựng nhà máy điện địa nhiệt đầu tiên tại Đakrông với công suất 25MW,

mở đầu cho việc khai thác nguồn năng lượng mới trong tương lai gần.

 Mở ra triển vọng khai thác và ứng dụng nguồn năng lượng hữu ích này rộng rãi vào đời sống kinh tế xã hội của đất nước

NĂNG LƯỢNG HẠT NHÂN

I Khai thác:

 Năng lượng hạt nhân khi so sánh với năng lượng từ

nhiên liệu hoá thạch: cực kỳ tiết kiệm nhiêu liệu, không

có nguy cơ phát tán khí thải.

 Theo tính toán, 1 tấn Uranium được phân hạch hoàn

toàn tạo ra một lượng năng lượng tương đương với 3

triệu tấn than đá hoặc 14 triệu thùng dầu.

 Đáng tiếc chỉ có 235U (chiếm 0.71%) chứa trong

Uranium tự nhiên là có thể phân hạch trực tiếp được,

trong đó, khoảng 60% được tách chiết bằng kỹ thuật

làm giàu Do đó, chỉ khoảng 0,4% năng lượng tiềm tàng

chứa trong Uranium tự nhiên là được khai thác.

 Hiện có hơn 440 tổ máy điện hạt nhân ở 31

quốc gia đang hoạt động tạo ra 16% sản lượng điện năng trên thế giới và 30 tổ máy điện hạt nhân đang được xây dựng.

II Sử dụng và tái sử dụng:

 Các nhà máy năng lượng hạt nhân biến đổi năng lượng giải phóng từ hạt nhân nguyên tử thông qua phản ứng phân hạch

1 Sử dụng:

 Chu trình nguyên liệu hạt nhân bắt đầu khi

urani được khai thác, làm giàu và chế tạo

thành nguyên liệu hạt nhân, đưa đến nhà máy năng lượng hạt nhân Sau khi sử dụng trong nhà máy, nguyên liệu được đưa tới nhà máy tái

xử lý Trong quá trình tái xử lý, 95% nguyên liệu đã xử dụng có thể thu hồi để tái sử dụng

2 Tái sử dụng:

 Quặng urani chủ yếu được khai thác bằng cách cổ điển

ở mỏ lộ thiên hoặc mỏ ngầm.

 Mỏ ngầm thì phải đào hầm lò khá sâu qua lớp đá không quặng, có khi tới hai ba kilômet dưới lòng đất Hàng triệu lít nước ô nhiễm bơm từ mỏ vào sông rạch, khiến lớp trầm tích ngày càng chứa nhiều chất phóng xạ hơn.

 Sau khi ngừng khai thác, để phòng tai họa cho con người và môi trường, cần phải thu dọn, cải thiện tình trạng ô nhiễm ở mỏ và phân xưởng gia công, cũng như phải quản lý chặc chẽ một lượng phế thải (đá và quặng thải) hạt nhân khổng lồ.

1 Tác động của việc khai thác mỏ urani:

III Tác động môi trường và con người:

 Chất thải phóng xạ hiện là một vấn đề chưa có được hướng giải quyết triệt để.

 Nhìn tổng thể, năng lượng hạt nhân tạo ra rất ít chất thải

so với năng lượng từ nhiên liệu hoá thạch.

 Tro, bụi, khói từ nhiên liệu hoá thạch có ít phóng xạ hơn chất thải phóng xạ, nhưng mỗi đơn vị năng lượng khi được tạo ra bằng nhiên liệu hoá thạch sẽ thải ra một lượng khí thải cao gấp nhiều lần so với năng lượng từ phản ứng phân hạch.

 Tuy nhiên chất thải phóng xạ lại cực kì độc hại và tồn tại rất lâu trong môi trường do các nhiên liệu phóng xạ đều có chu kì bán rã cực kì lâu, nên việc xử lý chất thải phóng xạ có thể coi là nhược điẻm duy nhất của nền công nghiệp hạt nhân Các chất thải phóng xạ được trữ trong hơn 430 vị trí trên thế giới, nơi mà nguyên liệu phóng xạ tiếp tục được tích luỹ.

2 Chất thải hạt nhân:

Nhà máy hạt nhân Fukushima I của Nhật Bản

Tàu sân bay chạy bằng năng lượng hạt nhân