Trữ nhiệt là gì? Các công bố khoa học về Trữ nhiệt
Trữ nhiệt là quy trình lưu giữ nhiệt năng từ nguồn nhất định để sử dụng lại, được áp dụng rộng rãi để tối ưu hóa hiệu suất và giảm lãng phí năng lượng. Trữ nhiệt cảm ứng sử dụng các chất giữ nhiệt độ, trữ nhiệt tiềm năng qua chuyển đổi trạng thái và trữ nhiệt hóa học dùng phản ứng hóa học. Các ứng dụng bao gồm hệ thống sưởi ấm, làm mát, lưu trữ năng lượng tái tạo và công nghiệp. Việc ứng dụng công nghệ trữ nhiệt không chỉ cải thiện hiệu quả năng lượng mà còn đóng góp bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.
Trữ Nhiệt: Tổng Quan về Khái Niệm và Ứng Dụng
Trữ nhiệt đã trở thành một chủ đề được quan tâm trong bối cảnh hiện nay với nhu cầu ngày càng tăng về sử dụng năng lượng hiệu quả và bền vững. Hiểu đơn giản, trữ nhiệt là quá trình lưu giữ nhiệt năng từ một nguồn nhất định để sử dụng sau, nhằm mục đích tối ưu hóa hiệu suất năng lượng và giảm thiểu sự lãng phí.
Các Phương Pháp Trữ Nhiệt
Trữ Nhiệt Cảm Ứng
Quá trình trữ nhiệt cảm ứng liên quan đến việc giữ nhiệt năng trong các chất có khả năng thay đổi nhiệt độ mà không thay đổi trạng thái. Một ví dụ thường gặp là sử dụng nước để lưu trữ nhiệt trong hệ thống sưởi ấm nước.
Trữ Nhiệt Tiềm Năng
Trữ nhiệt tiềm năng liên quan đến việc lưu trữ nhiệt thông qua sự chuyển đổi giữa các trạng thái vật lý, chẳng hạn như sự chuyển đổi từ lỏng sang rắn. Nhiệt nóng chảy của muối được sử dụng trong các ứng dụng như lưu trữ năng lượng mặt trời tập trung.
Trữ Nhiệt Hóa Học
Trữ nhiệt hóa học sử dụng phản ứng hóa học để lưu trữ và giải phóng nhiệt. Quá trình này có khả năng lưu trữ năng lượng trong thời gian dài và có thể tái sử dụng nhiều lần mà không làm tổn hại đến hệ thống lưu trữ.
Ứng Dụng của Trữ Nhiệt
Hệ Thống Sưởi Ấm và Làm Mát
Trữ nhiệt đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống sưởi ấm và làm mát, giúp cân bằng sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm, cũng như giữa các mùa trong năm. Công nghệ này giúp giảm chi phí năng lượng cũng như giảm áp lực lên lưới điện.
Năng Lượng Tái Tạo
Với sự phát triển của năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió, trữ nhiệt là cách để lưu trữ năng lượng dư thừa và cung cấp năng lượng ổn định khi cần thiết. Điều này giúp khắc phục tính không liên tục của các nguồn năng lượng tái tạo.
Công Nghiệp
Trong ngành công nghiệp, trữ nhiệt giúp tối ưu hóa các quy trình yêu cầu lượng nhiệt lớn, giảm chi phí và nâng cao hiệu suất. Các ngành như chế biến thực phẩm, hóa chất và sản xuất thép đều hưởng lợi từ công nghệ này.
Kết Luận
Trữ nhiệt là một lĩnh vực quan trọng và hứa hẹn trong bối cảnh phát triển bền vững và tiết kiệm năng lượng. Việc áp dụng rộng rãi các công nghệ trữ nhiệt không chỉ giúp cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng mà còn góp phần bảo vệ môi trường, đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng tăng.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "trữ nhiệt":
Sự động học của quá trình oxy hóa nhiệt của silicon được khảo sát một cách chi tiết. Dựa trên một mô hình đơn giản về quá trình oxy hóa, mô hình này xem xét các phản ứng diễn ra tại hai ranh giới của lớp oxit cũng như quá trình khuếch tán, mối quan hệ tổng quát x02+Ax0=B(t+τ) được rút ra. Mối quan hệ này cho thấy sự phù hợp xuất sắc với dữ liệu oxy hóa thu được trên một dải nhiệt độ rộng (700°–1300°C), áp suất một phần (0.1–1.0 atm) và độ dày oxit (300–20 000 Å) cho cả chất oxy hóa là oxy và nước. Các tham số A, B, và τ được chứng minh là có liên quan đến hằng số vật lý-hóa học của phản ứng oxy hóa theo cách được tiên đoán. Phân tích chi tiết này cũng dẫn đến thông tin thêm về bản chất của các loài được vận chuyển cũng như ảnh hưởng của điện tích không gian lên giai đoạn đầu của quá trình oxy hóa.
Tất cả các sinh vật, đặc biệt là thực vật trên cạn và các loài cố định khác, chủ yếu tương tác với hàng xóm xung quanh, nhưng các khu vực lân cận có thể khác nhau về thành phần do sự phân tán và tỷ lệ tử vong. Có nhiều bằng chứng ngày càng mạnh mẽ rằng cấu trúc không gian được tạo ra bởi những lực lượng này ảnh hưởng sâu sắc đến động lực, thành phần và đa dạng sinh học của các cộng đồng. Các mô hình không gian dự đoán rằng không có nhiều loài tiêu thụ nào có thể đồng tồn tại ở trạng thái cân bằng hơn số lượng nguồn lực hạn chế. Ngược lại, một mô hình tương tự mà bao gồm cạnh tranh lân cận và sự phân tán ngẫu nhiên giữa các địa điểm dự đoán sự đồng tồn tại ổn định của một số lượng loài tiềm năng không giới hạn trên một nguồn lực duy nhất. Sự đồng tồn tại xảy ra bởi vì các loài có tỷ lệ phân tán cao đủ tồn tại ở những địa điểm không bị chiếm bởi các đối thủ vượt trội. Sự đồng tồn tại yêu cầu tính tương đồng hạn chế và các sự đánh đổi giữa các loài theo hai hoặc ba chiều về khả năng cạnh tranh, khả năng định cư và tuổi thọ. Giả thuyết về cạnh tranh không gian này dường như giải thích cho sự đồng tồn tại của nhiều loài thực vật cạnh tranh cho một nguồn lực hạn chế duy nhất trong đồng cỏ của Khu vực Lịch sử Tự nhiên Cedar Creek. Nó cung cấp một lời giải thích khả thi, có thể kiểm tra cho các cộng đồng đa dạng sinh học cao khác, chẳng hạn như rừng nhiệt đới. Mô hình có thể được kiểm tra (1) bằng cách xác định xem các loài cùng tồn tại có những sự đánh đổi cần thiết về khả năng định cư, cạnh tranh và tuổi thọ hay không, (2) bằng cách thêm các hạt giống vào để xác định xem độ dày đặc của các loài địa phương có bị giới hạn bởi sự phân tán hay không, và (3) bằng cách so sánh các ảnh hưởng lên đa dạng sinh học của tỷ lệ thêm hạt giống cao cho các loài khác nhau về khả năng cạnh tranh.
Các ống nano các bon được doping với liti hoặc kali có khả năng hấp thụ ∼20 hoặc ∼14 phần trăm trọng lượng của hydro ở nhiệt độ trung bình (200̐ đến 400°C) hoặc ở nhiệt độ phòng, tương ứng, dưới áp suất thường. Những giá trị này lớn hơn so với hệ thống kim loại hydride và hệ thống hấp phụ lạnh. Hydro lưu trữ trong các ống nano các bon được doping liti hoặc kali có thể được giải phóng ở nhiệt độ cao hơn, và chu trình hấp thụ-giải phóng có thể được lặp lại mà ít giảm khả năng hấp thụ. Khả năng hấp thụ hydro cao của các hệ thống này có thể được phát sinh từ cấu trúc xếp lớp mở đặc biệt của ống nano các bon được làm từ methan, cũng như tác dụng xúc tác của kim loại kiềm.
Độ ổn định của các tế bào mặt trời perovskite (PSCs) CH3NH3PbI3 (MAPbI3) cấu trúc phẳng được bao bọc đã được nghiên cứu dưới nhiều điều kiện môi trường giả lập khác nhau.
Nhiều phương pháp đã được phát triển để đánh giá trạng thái nhiệt của manti dưới các sống núi đại dương, đảo, và cao nguyên, dựa trên thạch học và hóa địa chất của dung nham phun trào. Một phương pháp dẫn đến kết luận rằng nhiệt độ tiềm năng của manti (gọi là TP) của manti môi trường dưới các sống núi đại dương là 1430°C, giống như Hawaii. Phương pháp khác cho thấy các sống núi có một phạm vi lớn về nhiệt độ tiềm năng của manti môi trường (gọi là TP = 1300–1570°C), so sánh trong một số trường hợp với các điểm nóng (Klein và Langmuir, 1987; Langmuir et al., 1992). Phương pháp thứ ba cho thấy nhiệt độ thấp đồng nhất cho manti môi trường dưới các sống núi, khoảng 1300°C, với các dị thường 250°C có tính điểm liên quan đến các cột manti. Tất cả các phương pháp đều có các giả định và không chắc chắn mà chúng tôi đánh giá phê phán. Một đánh giá mới được thực hiện về thành phần dung nham mẹ có thể kết tinh olivin với hàm lượng forsterit tối đa quan sát thấy ở các dòng chảy dung nham. Những điều này nhìn chung phù hợp với các thành phần dung nham chính được tính bằng phương pháp cân bằng khối lượng của Herzberg và O'Hara (2002), và sự khác biệt phản ánh các hiệu ứng nổi tiếng của sự kết tinh phân đoạn. Kết quả về thành phần dung nham chính mà chúng tôi thu được cho bazan sống núi giữa đại dương và các đảo, cao nguyên đại dương khác nhau nói chung ủng hộ loại mô hình thứ ba nhưng với nhiệt độ tiềm năng của manti môi trường trong phạm vi 1280–1400°C và các dị thường nhiệt có thể vượt trên khoảng nền này từ 200–300°C. Kết quả của chúng tôi phù hợp với mô hình cột manti.
Việc đảo ngược chính xác các biến số địa/vật lý bề mặt đất từ dữ liệu viễn thám cho các ứng dụng quan sát trái đất là một chủ đề thiết yếu và đầy thách thức đối với nghiên cứu biến đổi toàn cầu. Nhiệt độ bề mặt đất (LST) là một trong những tham số chính trong vật lý của các quá trình bề mặt trái đất từ quy mô địa phương đến toàn cầu. Tầm quan trọng của LST đang ngày càng được công nhận và có một sự quan tâm mạnh mẽ trong việc phát triển các phương pháp đo LST từ không gian. Cảm biến Hồng ngoại Nhiệt (TIRS) của Landsat 8 là cảm biến hồng ngoại nhiệt mới nhất của dự án Landsat, cung cấp hai dải nhiệt kế bên nhau, điều này có lợi lớn cho việc đảo ngược LST. Trong bài báo này, chúng tôi so sánh ba phương pháp khác nhau để đảo ngược LST từ TIRS, bao gồm phương pháp dựa trên phương trình truyền bức xạ, thuật toán cửa sổ kép và phương pháp kênh đơn. Bốn địa điểm giám sát cân bằng năng lượng từ Mạng lưới Ngân sách Bức xạ Bề mặt (SURFRAD) được sử dụng để thẩm định, kết hợp với sản phẩm độ phát xạ MODIS 8 ngày. Đối với các địa điểm và cảnh quan được điều tra, kết quả cho thấy rằng LST đảo ngược từ phương pháp dựa trên phương trình truyền bức xạ sử dụng dải 10 có độ chính xác cao nhất với RMSE thấp hơn 1 K, trong khi thuật toán SW có độ chính xác trung bình và phương pháp SC có độ chính xác thấp nhất.
Những hạt nhân kim loại kích thước nanomet siêu mịn được hỗ trợ trên tấm graphene và được bao bọc bởi lớp mỏng SiO2 trung bình rỗng đã được chế tạo và sử dụng làm chất xúc tác bền bỉ với hoạt tính xúc tác cao và khả năng ổn định ở nhiệt độ cao tuyệt vời. Các chất xúc tác có thể tái chế và tái sử dụng trong nhiều phản ứng ở pha khí và dung dịch, và khả năng hoạt tính xúc tác cao của chúng có thể được khôi phục hoàn toàn bằng cách tái sinh ở nhiệt độ cao, nếu chúng bị bất hoạt do ngộ độc nguyên liệu. Ngoài diện tích bề mặt lớn do chất nền graphene cung cấp, hiệu suất xúc tác được cải thiện còn được cho là nhờ lớp SiO2 trung bình rỗng, không chỉ ổn định các hạt kim loại kích thước nanomet siêu mịn mà còn ngăn chặn sự kết tụ của các tấm graphene. Chiến lược tổng hợp này có thể mở rộng sang các kim loại khác như Pd và Ru để chế tạo chất xúc tác bền vững cho nhiều phản ứng khác nhau.
Plasma vật lý không nhiệt (nhiệt độ thấp) đang được nghiên cứu mạnh mẽ như một phương pháp thay thế để kiểm soát các vết thương bề mặt và nhiễm trùng da khi hiệu quả của các tác nhân hóa học yếu do sự kháng cự tự nhiên của mầm bệnh hoặc màng sinh học. Mục đích của nghiên cứu này là thử nghiệm sự nhạy cảm riêng lẻ của vi khuẩn gây bệnh đối với plasma argon không nhiệt và đo lường hiệu quả của các phương pháp điều trị plasma đối với vi khuẩn trong màng sinh học và trên bề mặt vết thương. Tổng thể, vi khuẩn Gram âm nhạy cảm hơn với điều trị plasma so với vi khuẩn Gram dương. Đối với các vi khuẩn Gram âm như
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 10