Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
MỤC LỤC
1
HVTH : CH1301001 – Nguyễn Tuấn An
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
Chương 1 : TỔNG QUAN
Theo các nhà khoa học ước tính, công suất năng lượng mà mặt trời chiếu xuống
trái đất là vào khoảng 174 triệu tỷ (174x1015) watt, nhưng trái đất chỉ hấp thụ được một
nửa. Nguồn dự trữ năng lượng mặt trời (có thể chuyển thành năng lượng hữu dụng) được
ước tính tương đương với công suất khoảng 86 triệu tỷ watt. Đấy là một con số khổng lồ
nếu so với công suất của nhà máy nhiệt điện Phả Lại chỉ khoảng 1 tỷ watt.
Tổng tiêu thụ năng lượng của con người trên thế giới hiện tại (tính tổng cộng tất cả
các loại năng lượng như dầu hỏa, than đá, thủy điện, v.v.) khoảng 15 nghìn tỷ watt, tức là
chỉ bằng khoảng 1/5000 công suất dự trữ của năng lượng mặt trời cho trái đất. Trong số
15 nghìn tỷ watt công suất năng lượng mà con người đang dùng, thì có đến 37% là từ dầu
hỏa, 25% là than đá, và 23% là khí đốt (tổng cộng ba thứ này đã đến 85%), là những
nguồn năng lượng cạn kiệt nhanh chóng và không phục hồi lại được, theo thông tin trên
Wikipedia.
Và trong khi các nguồn năng lượng truyền thống như than đá, dầu mỏ đang dần
cạn và nguồn cung không ổn định, nhiều nguồn năng lượng đang được tính đến và đặc
biệt là nguồn năng lượng mặt trời.
Năng lượng Mặt Trời được sử dụng dưới hai dạng điện và nhiệt. Đây là nguồn
năng lượng vô tận để đun nước, sưởi ấm, sấy nông sản, pin quang điện phục vụ cho các
ngành kinh tế và đời sống. ở nước ta, nguồn năng lượng này mới bước đầu được khai
thác với quy mô nhỏ, thí dụ như pin mặt trời phục vụ các chiến sĩ ở quần đảo Hoàng Sa.
2
HVTH : CH1301001 – Nguyễn Tuấn An
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
Chương 2 : PHƯƠNG PHÁP SCAMPER
SCAMPER là gì? Là viết tắt chữ cái đầu của các từ sau: Substitute (thay thế),Combine
(kết hợp), Adapt (thích ứng), Modify (điều chỉnh), Put (sử dụng vào việc
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
Kỹ thuật kết hợp giúp chúng ta suy nghĩ về việc kết hợp hai hay nhiều tiến trình,
sản phẩm, ý tưởng hoặc có thể là bất cứ cái gì để tạo ra sản phẩm tốt nhất, tận dụng tất cả
những điểm mạnh có thể tạo ra sản phẩm. Một số câu hỏi giúp chúng ta suy nghĩ: có nên
kết hợp đối tượng này với đối tượng kia hay không ?
Kết hợp nhiều đầu sạc trên cùng một thiết bị sạc
Việc kết hợp tạo ra sức phát triển của hai sản phẩm khác nhau nhờ việc sử dụng ưu
điểm của từng sản phẩm.
c) Adapt (thích ứng)
Kỹ thuật này hỏi phải động não về một phần của sản phẩm hoặc quá trình thay đổi
hoặc tinh chỉnh cho kết quả tốt hơn, hoặc để mang lại những thay đổi triệt để toàn bộ
quá trình hoặc sản phẩm. Một số câu hỏi giúp cho kỹ thuật này là có thể sử dụng các tính
năng của đối tượng này sử dụng cho đối tượng kia được không ?
6
HVTH : CH1301001 – Nguyễn Tuấn An
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
Làm dây chuyền bằng lá cây khoai mì
Kỹ thuật này nhằm phát hiện ra các phương thức, hướng phát triển mới cho sản
phẩm, tạo tư duy mới.
d) Modify (sửa đổi)
Kỹ thuật này giải quyết một vấn đề là bằng cách sửa đổi hiện trạng. Xem xét quá
trình ở một góc độ vi mô và vĩ mô có thể tìm ra thực tế hay khả năng mới. Một số câu
hỏi giúp cho kỹ thuật này là ta có thể điều chỉnh, thay đổi qui mô, cách thức sử dụng, sản
phẩm không ?
7
HVTH : CH1301001 – Nguyễn Tuấn An
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
Tivi ngày nay màn hình lớn hơn nhưng mỏng hơn rất nhiều so với trước đó
Việc thay đổi qui mô, cách thức nhằm định hướng ra con đường đi mới cho sản
phẩm tạo ra sự tiện nghi, thích ứng, và phù hợp với sự phát triển của cuộc sống.
Kỹ thuật giúp chúng ta có cái nhìn và cách hiểu trái ngược với những điều hiện tại,
cách nhìn tổng quan về khái niệm đúng sai sâu sắc hơn.
10
HVTH : CH1301001 – Nguyễn Tuấn An
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
Chương 3 : ỨNG DỤNG NGUỒN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
1. Thùng rác tự nén sử dụng năng lượng mặt trời
Thùng rác tự nén sử dụng năng lượng mặt trời đang được thử nghiệm lần đầu tiên
tại Anh. Với công nghệ mới này, mỗi thùng rác tự nén có sức chứa gấp 8 lần so với thùng
rác bình thường cùng kích cỡ. Cung cấp năng lượng cho quá trình nén này là bộ pin 12V
được nạp bằng năng lượng mặt trời.
Khi thùng rác đầy 85%, hệ thống cảm ứng trên thùng rác sẽ gửi tín hiệu thông báo
về trung tâm để các nhân viên vệ sinh môi trường xử lý.
2. Sản xuất xe bằng năng lượng mặt trời
11
HVTH : CH1301001 – Nguyễn Tuấn An
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
Hãng sản xuất xe ôtô Toyota của Nhật vừa cho lắp đặt 17.000 tấm quang điện tại
nhà máy đặt ở Debyshire, Anh, ước tính sẽ cung cấp đủ nguồn năng lượng để sản xuất
7.000 chiếc xe mỗi năm.
Các tấm bảng hấp thu năng lượng mặt trời được lắp đặt tại nhà máy Toyota
Debyshire.
3. Chiếu sáng bằng năng lượng mặt trời
Nhóm nghiên cứu Phòng thí nghiệm công nghệ na-nô (nano) thuộc ÐH Quốc gia
TP Hồ Chí Minh vừa nghiên cứu thành công công nghệ bán dẫn phát sáng (LED) sử dụng
trong lĩnh vực chiếu sáng dân dụng. Từ thành công này, những sản phẩm đèn LED sử
dụng năng lượng mặt trời đầu tiên của Việt Nam đã chính thức ra đời.
12
HVTH : CH1301001 – Nguyễn Tuấn An
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
đến bất kỳ một nhiên liệu nào khác.
15
HVTH : CH1301001 – Nguyễn Tuấn An
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
7. Điện thoại sử dụng năng lượng mặt trời
Thành công đầu tiên trong ứng dụng năng lượng mặt trời vào việc cung cấp năng
lượng cho điện thoại di động thuộc về nhà cung cấp điện thoại di động Samsung, sau khi
hãng này cho ra đời loại điện thoại di động thân thiện với môi trường được chế tạo từ
nhựa tái chế, và đặc biệt là có thể gọi, hoặc nghe liên tục mà không cần sạc pin.
16
HVTH : CH1301001 – Nguyễn Tuấn An
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
Chương 4 : LỢI ÍCH CỦA VIỆC SỬ DỤNG NGUỒN NĂNG
LƯỢNG MẶT TRỜI THEO PHƯƠNG PHÁP SCAMPER
4.1 Subtitute (thay thế)
Nguồn năng lượng mặt trời thay thế rất tốt cho có nguồn năng lượng hóa thạch
đang dần cạn kiệt hiện nay. Nguồn năng lượng này có thể sử dụng cho mục đích công
cộng hoặc cho cá nhân.
Mô hình sử dụng năng lượng mặt trời cho tòa nhà
17
HVTH : CH1301001 – Nguyễn Tuấn An
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
Sử dụng năng lượng mặt trời chiếu sáng cho các công trình công cộng
4.2 Combine (kết hợp)
Kết hợp với nguồn năng lượng khác nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng cao và mang
hiệu quả tốt hơn.
18
HVTH : CH1301001 – Nguyễn Tuấn An
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
Nhà máy kết hợp năng lượng mặt trời và năng lượng gió
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
Nhật Bản ngày 11/12 đã cho ra mắt mẫu vải có thể “thắp sáng cuộc đời” theo đúng
nghĩa đen.
Theo các nhà nghiên cứu, loại vải làm từ các tế bào năng lượng Mặt Trời tí hon
đan xen vào nhau này sẽ giúp người mặc hấp thu năng lượng khi đi trên đường, cung cấp
điện năng cho điện thoại di động hay các đồ điện tử khác.
4.6 Eliminate (loại bỏ)
Bằng cách loại bỏ các chi tiết thừa sau đó tổ chức lại các thành phần một cách hợp
lý nhằm tăng hiệu quả của sản phẩm.
Loại bỏ, tối ưu pin năng lượng mặt trời tạo ra hiệu quả kinh tế cao
Ông Tetsuhirro Maeda, Phó Chủ tịch Công ty Điện Sanyo, cho biết trước đây hiệu
suất chuyển hóa cao nhất của các pin Mặt Trời mang nhãn hiệu HIT của Sanyo chỉ là
22
HVTH : CH1301001 – Nguyễn Tuấn An
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
21,1%. Bằng cách tối ưu hóa các lớp của HIT, Sanyo đã tăng được hiệu suất chuyển hóa
của pin Mặt Trời này lên 21,6%.
4.7 Reverse (đảo ngược)
Ngoài mục đích sử dụng trực tiếp ta cũng có thể sử dụng gián tiếp các hệ thống
thu nhận năng lượng mặt trời cho các mục đích khác. Thông thường ta sử dụng nguồn
năng lượng mặt trời để chiếu sáng cho các con đường vào buổi tối, nhưng ngược lại một
số con đường ở Mỹ dùng các tấm pin năng lượng này làm những con đường pin mặt trời
hấp thu năng lượng mặt trời và tự phát sáng hay tự tạo ra các bảng chỉ dẫn bằng hệ thống
đèn led được thiết kế ngay trên mặt đường.
Con đường sử dụng năng lượng mặt trời và hiển thị các bảng thông báo trên mặt đường
23
HVTH : CH1301001 – Nguyễn Tuấn An
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: GS.TSKH Hoàng Văn Kiếm
Chương 5 : KẾT LUẬN
Ngày nay với công nghệ phát triển vượt bật thì ngành năng lượng mặt trời sẽ càng