Sổ tay giáo viên môn hóa học xanh

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH

Khoa Công Nghệ Hóa Học





SỔ TAY GIÁO VIÊN

Năm học: 2014 - 2015
Học kỳ:1
Môn Học: Hóa Học Xanh
Giảng Viên: Đỗ Quý Diễm
Lớp:
1. DHH08A - N2,
2. DHH08A - N3
3. DHHD8A






TP. Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2014
Chương 5
BP Statistical Review 2013
/> Nguồn năng lượng mặt trời miễn phí
 99% nhiệt trên bề mặt trái đất là từ mặt trời

 Không có nhiệt mặt trời, nhiệt độ trái đất là –240
0
C (-
400
0
F)
 1% chủ yếu là từ nguồn năng lượng không tái sinh
(non-renewable energy sources)
KHÔNG TÁI SINH (84%) TÁI SINH (16%)
 Dầu thô
 Khí tự nhiên
 Than
 Hạt nhân (Nuclear power)
 Mặt trời (Solar)
 Gió (Wind)
 Nước (Falling, flowing water)
 Biomass
 Công nghiệp
 Sinh hoạt
 Vận chuyển
 Chú ý : Điện không phải là nguồn năng lượng mà được
chuyển hóa từ than, hydro, hạt nhân, ….
 Khả năng tái tạo
 Tồn tại trong tương lai
 uture availability
 Năng suất tạo ra năng lượng
 Suy thoái môi trường
 Giá thành
 Vấn đề chính trị và quốc tế
 Phù hợp tại các địa điểm khác nhau

 Gây ô nhiễm (không khí, nước, tiếng ồn, hình
ảnh)
Mỗi quy trình năng lượng đều cần phải đánh giá về
lợi ích và giá thành
 Dầu thô được hình
thành bên trong vỏ
trái đất từ xác động
thực vật qua quá
trình biến đổi chất
giống như quá trình
hình thành than
 Từ dầu thô ta có
được xăng, dầu
nhờn, dầu nhiên
liệu, …
 Chi phí
• Khai thác
• Lọc
• Vận chuyển
• Tác động môi trường
Rủi ro cao trong
vận chuyển
 Các sản phẩm từ lọc dầu
• Asphalt
• Heating oil
• Diesel
• Hóa dầu
• Xăng
• …

Dựa vào nhiệt độ sôi
ƯU ĐIỂM
KHUYẾT ĐIỂM
 Giá thành
thấp
 Năng suất
năng lượng
tổng cao
 Hệ thống
phân phối
hiệu quả
 Cạn kiệt (42-
93)
 Chất thải có
giá trị thấp
 Ô nhiễm
không khí và
khí hiệu ứng
nhà kính
 Ô nhiễm
nước
Tar sand:
- Hỗn hợp của đất
sét, nước cát (sand
water) và bitum
- Lớp dầu dày và dính.
- Sản xuất nhựa
Bitumen bằng
cách trộn hới nước.
- Bitumen gia nhiệt

để tổng hợp dầu
thô
Oil Shale:
Đá dầu (Oily rocks)
có chứa hỗn hợp
hydrocarbons rắn.
Sản lượng lớn
hơn ~ 240 lần dầu
thô.
Ưu điểm:
• Giá thành oil sand
trung bình
• Trữ lượng lớn
• Dễ vận chuyển
• Hệ thống phân
phối hiệu quả
• Kỹ thuật khai thác
và sản xuất phát
triển
Khuyết điểm:
•
Giá thành Oil
shale cao
• Năng xuất năng
lượng thấp
• Đập bể bề mặt
đất
• Ô nhiễm không
khí
• CO

2
ƯU ĐIỂM KHUYẾT ĐIỂM
 Nguồn cung cấp lớn
 Hiệu suất năng lượng cao
 Giá thành thấp
 Ít ô nhiễm không khí và thải ít
CO
2
hơn dầu nhiên liệu
 Tác động nhẹ tới môi trường
 Dễ vận chuyển bằng đường
ống
 Sử dụng ít diện tích đất
 Là nhiên liệu tốt cho fuel cells
and turbine khí
 Nguồn không tái sinh
 Thải CO
2
khi đốt
 Khí metan (khí nhà kính) có
thể rò rỉ từ đường ống
 Khó vận chuyển từ quốc gia
này sang quốc gia khác
 Không sử dụng đốt bỏ
 Yêu cầu đường ống
• 50 – 90%: khí metan, Sạch hơn dầu nhiên liệu
• Lượng cung cáp lớn (gần 200 năm)
 Nhiên liệu hóa thạch
rắn
 Từ những thực vật

sống cách đây 300-400
triệu năm.
 Chịu nhiệt độ và áp
suất cao trong nhiều
triệu năm
 Chủ yếu là carbon,
một lượng nhỏ lưu
huỳnh
 Hình thành từ lực trái đất và
thực vật tích tụ dưới vỏ trái
đất trong một thời gian dài
 Thực vật → than bùn → than non → bitum → Anthracite → graphite
Thời gian, lực trái đất
Gia tăng nhiệt và nồng độ carbon
Gia tăng nồng độ ẩm
Than bùn Than non Than mềm Than cứng
Nhiệt
Áp suất
 Nguồn tạo ra điện
• Thế giới 68%
• U.S. 52%
 Trữ lượng than đủ cho 200-
1000 năm
• U.S. có 25% trữ lượng
than thế giới
 Có tác động cao tới môi
trường
 Coal gasification và
liquefaction
/>Tiêu thụ than trong năm 2007

Gia nhiệt
Sử dụng khác
Điện
CN khác
Xi măng
NM thép
/> Ưu điểm:
 Trữ lượng lớn
 Năng xuất năng lượng cao
 Giá thành thấp
 Kỹ thuật khai thác và đốt
tốt
 Ô nhiễm không khí có thể
giảm khi cải thiện kỹ thuật
nhưng giá thành cao
 Khuyết điểm
 Tác động môi trường
nghiêm trọng
 Làm xáo trộn đất, ô nhiễm
nước và không khí
 Sử dụng diện tích đất lớn
 Thải CO
2
khi đốt
 Thải vào không khí hạt
phóng xạ và thủy ngân
• Nhiên liệu hóa thạch phong phú nhất thế giới
• Khai thác và đốt than có tác động môi trường nghiêm trọng
• Chiếm 1/3 lượng khí thải CO
2

trên thế giới
 Là sự thay đôi hạt nhân: hạt nhân (nuclei) của
một đồng vị có số khối lớn phân chia thành hạt
nhân có số khối nhỏ hơn khi bị neutron tấn
công
 Hạt nhân (Nuclei) – trung tâm của nguyên
tố có khối lượng nguyên tử bằng 0
 Đồng vị (Isotopes) – nguyên tố hóa học có
cùng số proton trong hạt nhân nguyên tử
nhưng có số khối khác nhau vì có chứa số
neutron khác nhau.
 Neutron – hạt cơ bản của nguyên tử.
 Phóng xạ (Radioactivity) – hạt nhân nguyên
tử không ổn định, bắn khối của khối lượng
và năng lượng.
 Bình phản ứng
phân hạch
 Uranium-235
 Phân hạch
• Tạo ra nhiệt sử
dụng tạo ra hơi
nước làm quay
turbin tạo ra điện
• Tạo ra mảnh
phân hạch
phóng xạ.
Máy phát điện nước nhẹ - sử dụng
trong U.S. và thế giới (85%)
Nguy cơ lớn khi
mất nước làm mát!

 Ưu điểm
 Cung cấp nhiên liệu khối
lượng lớn
 Tác động đến môi trường
thấp (không có tai nạn)
 Phá hủy đất và ô nhiễm
nước vừa phải (không có
tai nạn)
 Diện tích đất sử dụng
không lớn
 Rủi ro tai nạn thấp khi hệ
thống an toàn đầy đủ
 Khuyết điểm
 Giá thành cao
 Năng suất năng lượng tổng
thấp
 Tai nạn thảm khốc có thể
xảy ra (về mặt hóa học)
 Lượng chất thải phải tồn trữ
lâu dài
 Chịu tấn công của khủng bố
 Tạo vũ khí hạt nhân
Từ năm 1978 không có nhà máy hạt nhân mới ở Mỹ
Các nhà máy hạt nhân xây dựng trước 1973 đã đóng cửa
 28/03/1979 – hệ thống làm lạnh hư làm một phần cốt lõi thiết bị 2 bị
phá vỡ.
 Không có ai chết.
 Khí phóng xạ thoát ra không cao nên không ảnh hưởng tới người dân.
ld-

nuclear.org/info/Sa
fety-and-
Security/Safety-of-
Plants/Three-Mile-
Island-accident/