Tiểu Luận Công nghệ sinh khí hydro có sử dụng vi sinh vật

MỤC LỤC

Mở đầu. 3
Chưng 1: Các khái niệm chung. 5
1.1 Khí Hydrogen và ứng dụng. 5
1.1.1 Khí Hydrogen. 5
Là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ. 5
Thuộc tính của hydro. 6
Khả năng kết hợp của hydro. 7
Hydro có thể gây nổ. 7
Điều chế khí hydro. 8
1.1.2 Khả năng ứng dụng của khí hydro. 8
Pin nhiên liệu. 10
Máy bay không bao giờ tiếp đất 11
Trong lĩnh vực quân sự. 12
Sạc pin cho thiết bị di động với hydro. 13
1.2 Vi sinh vật 14
Vi sinh vật là gì?. 14
Những đặc tính chung của vi sinh vật 15
Vai trò của vi sinh vật trong tự nhiên. 15
Vai trò của vi sinh vật trong đời sống và sản xuất của con người 15
Chương 2: Các công nghệ sinh khí hydro. 16
2.1 Công nghệ Reforming hơi nước. 16
2.2 Công nghệ khí hóa. 17
2.3 Sử dụng năng lượng mặt trời 18
2.4 Sử dụng sinh khối hay biomass. 19
Chương 3: Công nghệ sinh khí hydro có sử dụng vi sinh vật 21
3.1 Sử dụng tảo đơn bào. 21
Tảo Chlamydomonas reinhardtii 21
3.2 Sử dụng vi khuẩn. 23
Vi khuẩn Thermococcus Onnurineus. 23
Vi khuẩn trong ruột mối 24
Vi khuẩn có khả năng quang hóa tạo hydro. 25
Kết luận. 26
Tài liệu tham khảo. 27



Mở đầu

Thế giới chúng ta đang bị phụ thuộc nặng nề vào một nền kinh tế nhiên liệu hóa thạch. Nhiên liệu sử dụng cho các phương tiện giao thông hiện tại như: xe hơi, xe lửa, máy bay là từ dầu mỏ. Hơn nữa, một tỉ lệ khá cao các nhà máy điện là nhiệt điện dùng nhiên liệu dầu, khí thiên nhiên hay than đá. Nếu không có nhiên liệu hóa thạch, nền kinh tế cùng với các phương tiện giao thông liên lạc, vận tải, sẽ rơi vào khủng hoảng, ngưng trệ. Gần như toàn bộ nền kinh tế, chính xác hơn là toàn bộ xã hội hiện đại đã phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch.
Trong khi nhiên liệu hóa thạch đóng một vài trò quan trọng trong việc đưa xã hội đến mức phát triển như ngày nay thì nó cũng tồn tại những vấn đề nan giải lớn của thế kỉ: ô nhiễm không khí, các vấn đề môi trường như tràn dầu, nguy hiểm và nóng bỏng hơn cả là vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu cùng với sự nóng lên của trái đất. Ngoài ra, nhiên liệu hóa thạch chỉ là nguồn tài nguyên hữu hạn không thể được tái tạo, và nền kinh tế dựa trên nhiên liệu hóa thạch còn làm cho một số nước không có nhiều tài nguyên sẽ bị phụ thuộc vào những nước vốn có nguồn dầu dồi dào ở vùng Trung Đông, từ đó dẫn đến nhiều hệ quả chính trị và kinh tế khác, thậm chí cả những cuộc chiến tranh giành dầu mỏ.
Giữa bối cảnh đó, khái niệm về một nền kinh tế hydro dựa trên nguồn năng lượng sạch, dồi dào phục vụ mục tiêu phát triển bền vững của nhân loại xuất hiện như một giải pháp đầy tiềm năng. “Nền kinh tế hydro” là một hệ thống lưu trữ, phân phối và sử dụng năng lượng dựa trên nhiên liệu chính hydrogen. Thuật ngữ này được tập đoàn General Motors đặt ra năm vào 1970. Nền kinh tế hydrogen hứa hẹn đẩy lùi tất cả những vấn đề do nền kinh tế dựa trên nhiên liệu hóa thạch đã gây ra.
Ta có thể kể ra một vài lợi ích chính của nền kinh tế hydrogen là:
- Không gây ô nhiễm: khi hydrogen được sử dụng trong pin nhiên liệu, nó là một công nghệ hoàn toàn sạch. Sản phẩm phụ duy nhất sinh ra là nước, do đó sẽ không làm nảy sinh những vấn đề đáng lo ngại như tràn dầu .
- Không thải ra khí gây hiệu ứng nhà kính: quá trình điện phân nước tạo hydrogen không hề tạo nên khí nhà kính nào. Đó là một quá trình lý tưởng và hoàn hảo – điện phân hydrogen từ nước, hydrogen lại tái kết hợp với oxygen để tạo ra nước và cung cấp điện năng trong pin nhiên liệu.
- Không phụ thuộc về kinh tế: không dùng dầu mỏ cũng có nghĩa là không phải phụ thuộc vào các thùng dầu nhập khẩu từ nước ngoài.
- Hydrogen có thể được sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau: nhất là từ các nguồn năng lượng tái sinh.
Như vậy, những lợi ích về mặt môi trường, kinh tế và xã hội của hydrogen là rất đáng kể và ý nghĩa. Tất cả những thế mạnh này đã tạo nên cú hích mạnh mẽ hướng nhân loại tiến đến nền kinh tế hydrogen.
Khoa học đã có nhiều bước phát triển lớn trong việc nghiên cứu, tìm ra các phương pháp để sản xuất khí Hydrogen. Một trong những công nghệ được chú ý gần đây là công nghệ “Công nghệ sinh khí Hydrogen có sử dụng vi sinh vật”. Trong bài tiểu luận này sẽ đi sâu vào tìm hiểu về công nghệ này.
Mặc dù đã có nhiều thời gian để nghiên cứu tìm hiểu, nhưng bài tiểu luận sẽ không thể hoàn thiện nếu không có sự chỉnh sửa và xem sét của giáo viên hướng dẫn. Vì vậy, Em rất cám ơn nếu có sự đánh giá chỉnh sửa của Cô, Ts. Tống Thị Thanh Hương.