Vấn đề mở: Những thách thức chính còn lại trong nghiên cứu năng lượng sạch

Vấn đề 1: Lưu trữ quy mô lớn để có thể phát triển năng lượng Mặt Trời và Gió

Những gì thế giới cần để giải quyết vấn đề này:

Mô tả

Để có thể sử dụng các nguồn năng lượng đa dạng như năng lượng Mặt Trời và gió ở quy mô lớn, chúng ta cần phải lưu trữ năng lượng từ lúc chúng được tạo ra cho đến khi chúng được sử dụng. Hiện nay chúng ta có rất nhiều công nghệ lưu trữ khác nhau, từ nhiều dạng pin khác nhau đến việc trữ nhiệt, khí nén và thủy tích điện năng. Việc giảm chi phí và tăng hiệu suất và quy mô của những hệ thống này có một vai trò quan trọng cho sự thành công của ngành năng lượng tái tạo. Những công nghệ này cần trở nên rẻ hơn rất nhiều và có hiệu suất cao hơn để có thể triển khai năng lượng Mặt Trời và gió ở quy mô lớn.

Bấm vào để tìm hiểu thêm:

Ai đang làm việc này:

Vấn đề 2: Pin tốt hơn, bền vững hơn, và (cả) rẻ hơn cho xe hơi và xe tải

Những gì thế giới cần để giải quyết vấn đề này:

Mô tả

Khi các phương tiện chạy bằng điện ngày càng phổ biến và điện khí hóa bắt đầu được thúc đẩy, nghiên cứu về pin trở nên cần thiết hơn bao giờ hết. Chúng ta muốn các công nghệ lưu trữ có vòng đời dài hơn, trở nên đơn giản hơn và rẻ hơn để sản xuất, và có hiệu suất cao hơn. Tạo ra pin có hiệu suất cao với ít hoặc không có Coban cũng rất quan trọng. Bởi vì Coban vừa không bền vừa đắt tiền khi cần khối lượng lớn.

Bấm vào để tìm hiểu thêm:

Ai đang làm việc này:

Vấn đề 3: Hydro từ điện: rẻ và hiệu quả

Những gì thế giới cần để giải quyết vấn đề này:

Mô tả

Hydro có thể thay thế cacbon làm nguồn nhiên liệu chính trong máy bay và tàu thuyền, và cũng có thể cạnh tranh với công nghệ pin trong xe hơi… nhưng chỉ khi chúng ta có thể sản xuất nó theo cách hiệu quả mà thôi. Chi phí cho điện tái tạo chỉ là một phần trong biểu thức ở đây. Máy điện phân, lại máy giúp tách hydro từ nước, cần phải trở nên rẻ hơn. Vì hydro ở dưới dạng khí ở nhiệt độ phòng, chúng cần được nén. Quá trình nén, do đó, cũng cần được tối ưu và có khả năng tích hợp trực tiếp vào quá trình điện phân.

Bấm vào để tìm hiểu thêm:

Ai đang làm việc này:

Vấn đề 4: Làm cho năng lượng hạt nhân rẻ hơn và xây dựng các lò phản ứng nhanh hơn

Những gì thế giới cần để giải quyết vấn đề này:

Mô tả

Thời gian xây dựng trung bình trong năm 2018 là 8,5 năm. Điều này làm tăng dần rủi ro tài chính và chính trị khi xây dựng các lò phản ứng mới. Các lò phản càng rẻ và càng được xây dựng nhanh hơn, thì càng khuyến khích xây dựng thêm các lò phản ứng mới.

Bấm vào để tìm hiểu thêm:

Ai đang làm việc này:

Vấn đề 5: Khiến năng lượng hạt nhân phổ biến và khuyến khích những chính sách ủng hộ nghiên cứu hạt nhân và gây quỹ, đặc biệt trong phát triển kinh tế

Những gì thế giới cần để giải quyết vấn đề này:

Mô tả

Năng lượng hạt nhân an toàn đến đáng kinh ngạc và là nguồn năng lượng xả thải ít khí cacbonic. Có những ý kiến phản đối năng lượng hạt nhân vì chúng gây ra những tai nạn, dù hiếm, nhưng rất rõ rệt . Khi phải đối mặt với thử thách tồi tệ như biến đổi khí hậu, chúng ta nên cân nhắc kỹ lưỡng những lựa chọn của mình. Chúng ta không muốn quyết định một cách phi lý trí và bỏ qua điều gì đó tuyệt vời!

Bấm vào để tìm hiểu thêm:

Ai đang làm việc này:

Vấn đề 6: Tái chế chất thải hạt nhân bằng lò phản ứng u0022chăn nuôiu0022

Những gì thế giới cần để giải quyết vấn đề này:

Mô tả

Về lý thuyết, chất thải hạt nhân có thể được tái sử dụng cho một loại phản ứng khác được gọi là phản ứng lò “chăn nuôiu0022. Điều này tốt vì một vài lý do: chi phí, việc có sẵn nhiên liệu, và chắc chắn là bởi vì sẽ có ít chất thải hơn. Tuy nhiên công nghệ này chưa được kiểm chứng cho đến thời điểm hiện tại và cần nhiều nghiên cứu để có thể có thể trở thành hiện thực.

Bấm vào để tìm hiểu thêm:

Ai đang làm việc này:

Vấn đề 7: Phim Mặt Trời mỏng dồi dào ở Trái Đất: rẻ hơn và bền vững ư?

Những gì thế giới cần để giải quyết vấn đề này:

Mô tả

Các tấm pin năng lượng Mặt Trời mỏng là một loại công nghệ quang điện Mặt Trời . Các ô pin Mặt Trời thương mại ngày nay được làm từ các nguyên tố quý hiếm, đồng nghĩa với việc chúng ta không thể sản xuất ra nhiều tấm pin. Các nghiên cứu về công nghệ này gần đây đang nhắm đến việc sử dụng những vật liệu dồi dào hơn ở Trái Đất. Cuối cùng, những tấm pin này cần được giảm giá thành, bền vững hơn, và có hiệu suất cao hơn so với những công nghệ silic hoặc tấm phim mỏng trong thương mại ngày nay.

Bấm vào để tìm hiểu thêm:

Ai đang làm việc này:

Vấn đề 8: Tái chế các tấm pin Mặt Trời

Những gì thế giới cần để giải quyết vấn đề này:

Mô tả

Nguồn tài nguyên của hành tinh chúng ta có giới hạn, và một vài chất được sử dụng trong tấm pin năng lượng Mặt Trời là những vật chất cực kỳ quý hiếm. Các tấm pin Mặt Trời vòng đời là 25 năm. Sau đó chúng ta sẽ phải thay thế chúng với các tấm pin mới. Điều này tạo ra hai choiceQuiz: 1) các tấm pin cũ giờ đây trở thành rác thải, và 2) tạo ra các tấm pin mới yêu cầu những vật liệu mới. Thực trạng đáng buồn là ngày nay, phần lớn các rác thải điện tử đến từ các quốc gia phát triển đang được xuất khẩu một cách vô trách nhiệm và đưa sang các quốc gia đang phát triển. Việc có thể tái chế vật liệu từ các tấm pin cũ một cách hợp lý và tạo ra các tấm pin mới từ chúng có thể giải quyết được những choiceQuiz này.

Bấm vào để tìm hiểu thêm:

Vấn đề 9: Các tuabin nổi

Những gì thế giới cần để giải quyết vấn đề này:

Mô tả

Các tuabin gió ngoài khơi ngày nay chỉ có thể được xây gần bờ biển. Không may thay, những cơn gió gần bờ biển chậm hơn hơn và ngắt quãng hơn so với ở ngoài khơi xa. Các tuabin gió nổi có thể được neo dưới đáy biển nhờ những dây thép dài, giúp chúng có thể đứng vững hơn ở những vùng nước sâu hơn. Ở nơi đó, gió to hơn và liên tục hơn. Một vài thử nghiệm của công nghệ này đang được tiến hành trên toàn cầu.

Bấm vào để tìm hiểu thêm:

Ai đang làm việc này:

Vấn đề 10: Quang hợp nhân tạo

Những gì thế giới cần để giải quyết vấn đề này:

Mô tả

Nếu chúng ta có thể làm những gì như cách thực vật làm để tạo ra năng lượng, nhưng làm điều đó tốt hơn thì sao? Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu những công nghệ có thể trực tiếp biến nước, ánh sáng Mặt Trời và không khí thành khí H₂ và O₂, hoặc thậm chí những nhiên liệu tương tự như nhiên liệu chúng ta sử dụng cho ô tô ngày nay. Điều này có thể cho phép chúng ta sử dụng những nhiên liệu lỏng mà xã hội chúng đã ta đã quen với, nhưng sản xuất chúng một cách bền vững hơn.

Bấm vào để tìm hiểu thêm:

Ai đang làm việc này:

Vấn đề 11: Hydro rẻ hơn từ Điện phân

Những gì thế giới cần để giải quyết vấn đề này:

Mô tả

Những công nghệ điện phân rẻ hơn và có hiệu suất nén khí hydro cao hơn có thể giúp khí hydro trở thành một phương tiện lưu trữ năng lượng phổ biến và linh hoạt.

Bấm vào để tìm hiểu thêm:

Ai đang làm việc này:

Vấn đề 12: Làm cho Phản ứng nhiệt hạch Tokamak hoạt động

Những gì thế giới cần để giải quyết vấn đề này:

Mô tả

Có rất nhiều choiceQuiz mở về lò phản ứng nhiệt hạch Tokamak. Việc hiện nay chúng sử dụng nhiều năng lượng để vận hành hơn là để sản xuất chỉ là một choiceQuiz trong số đó thôi, và cũng là choiceQuiz ta đang giải quyết thành công nhất. Việc tạo ra Triti từ Deuteri, Lithium-6 và các neutron từ các phản ứng nhiệt hạch là một điều khó khăn và cần nhiều những nghiên cứu hơn. Việc bảo vệ các lò phản ứng trong thời gian hoạt động là một choiceQuiz khác nữa. Những giải pháp cho những choiceQuiz này cần được kết hợp với một hệ thống để có thể lấy năng lượng ra khỏi những neutron đang di chuyển nhanh.

Bấm vào để tìm hiểu thêm:

Ai đang làm việc này:

Vấn đề 13: Làm cho các phương pháp nhiệt hạch khác hoạt động

Những gì thế giới cần để giải quyết vấn đề này:

Mô tả

Có rất nhiều ý tưởng về quá trình nhiệt hạch, không chỉ riêng Tokamak đâu. Trong khi có nhiều trong số chúng khó có khả năng thành công trong tương lai gần, hoặc xa, hoặc có thể là không bao giờ, chúng ta vẫn có thể khám phá chúng. Chúng ta sẽ liệt kê một vài ở dưới đây.

Bấm vào để tìm hiểu thêm:

Ai đang làm việc này: