Đồ án: Ứng dụng Năng lượng Mới trên Ô tô (ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật)

Đồ án tốt nghiệp công nghệ kỹ thuật ô tô: Nghiên cứu năng lượng mới trên ô tô. Giải pháp năng lượng sạch, hiệu quả cho ngành ô tô tương lai.

• Tác giả: Nguyễn Việt Phụng
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lý Vĩnh Đạt
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Cơ Khí Động Lực
• Đề tài: Năng Lượng Mới Sử Dụng Trên Ô Tô
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.2.1. Các nghiên cứu ứng dụng trong nước
• 1.2.2. Các nghiên cứu ứng dụng ngoài nước
• 1.3. Mục tiêu của đề tài
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Nội dung đề tài
• 2. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH
• 2.1. Giới thiệu khái quát về nhiên liệu hóa thạch
• 2.2. Nguồn gốc của nhiên liệu hóa thạch
• 2.3. Tầm quan trọng của nhiên liệu hóa thạch
• 2.4. Ưu điểm và hạn chế của nhiên liệu hóa thạch
• 2.5. Tình hình sử dụng nguồn năng lượng hóa thạch
• 2.6. Các giải pháp khắc phục ô nhiễm trên phương tiện giao thông
• 3. NĂNG LƯỢNG TRUYỀN THỐNG SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ
• 3.1. Nhiên liệu xăng
• 3.2. Các tính chất của nhiên liệu xăng
• 3.3. Các yêu cầu đối với nhiên liệu xăng
• 3.4. Các chỉ tiêu chính đánh giá chất lượng nhiên liệu xăng
• 3.5. Nhiên liệu diesel
• 3.6. Các tính chất của nhiên liệu diesel
• 3.7. Các yêu cầu đối với nhiên liệu diesel
• 3.8. Các chỉ tiêu chính đánh giá chất lượng nhiên liệu diesel
• 4. NĂNG LƯỢNG MỚI SỬ DỤNG TRÊN Ô TÔ
• 4.1. Giới thiệu và sự ra đời các nhiên liệu mới trên ô tô
• 4.2. Nhiên liệu khí thiên nhiên nén CNG, hóa lỏng LPG
• 4.2.1. Khái quát về CNG, LPG
• 4.2.2. Nhiên liệu khí thiên nhiên nén CNG
• 4.2.3. Nhiên liệu hóa lỏng LPG
• 4.2.4. Phương pháp sử dụng nhiên liệu CNG/LPG trên ô tô
• 4.2.5. Nghiên cứu động cơ sử dụng nhiên liệu khí hóa lỏng CNG/LPG
• 4.2.6. Các phương pháp cải tạo động cơ đốt trong sang sử dụng nhiên liệu CNG/LPG
• 4.2.7. Các phương án cung cấp CNG/LPG cho động cơ
• 4.2.8. Một số ứng dụng nhiên liệu CNG và LPG trên ô tô hiện nay
• 4.2.9. Thiết kế lắp đặt hệ thống CNG trên động cơ 1TR-FE
• 4.2.10. Thiết kế lắp đặt hệ thống LPG trên động cơ 1TR-FE
• 4.3. Nhiên liệu cồn
• 4.3.1. Giới thiệu chung
• 4.3.2. Tính chất của nhiên liệu cồn
• 4.3.3. Những ưu nhược điểm chính khi sử dụng nhiên liệu cồn trên ô tô
• 4.3.4. Nhược điểm
• 4.3.5. Phương án sử dụng nhiên liệu cồn trên ô tô
• 4.3.6. Đối với cồn nguyên chất
• 4.3.7. Đối với hỗn hợp diesel pha cồn
• 4.3.8. Đối với hỗn hợp xăng pha cồn
• 4.3.9. Tình hình ô tô sử dụng nhiên liệu cồn trên thế giới
• 4.3.10. Quy trình sản xuất nhiên liệu cồn
• 4.3.11. Sản xuất Metanol
• 4.3.12. Sản xuất Etanol
• 4.4. Nhiên liệu dầu thực vật – Biodiesel
• 4.4.1. Quá trình hình thành
• 4.4.2. Đặc điểm, tính chất dầu thực vật – Biodiesel
• 4.4.3. Quy trình sản xuất dầu thực vật – Biodiesel
• 4.4.4. Ưu điểm và nhược điểm của nhiên liệu dầu thực vật – Biodiesel
• 4.4.5. Tình hình sản suất và sử dụng Biodiesel
• 4.4.6. Trên thế giới
• 4.4.7. Tình hình trong nước
• 4.4.8. Khả năng ứng dụng nhiên liệu dầu thực vật - Biodiesel trên ô tô
• 4.4.9. Nghiên cứu động cơ sử dụng dầu thực vật
• 4.4.10. Nghiên cứu động cơ sử dụng Biodiesel
• 4.5. Pin năng lượng mặt trời
• 4.5.1. Khái quát về pin năng lượng mặt trời
• 4.5.2. Sự hình thành và phát triển của Pin năng lượng mặt trời
• 4.5.3. Các loại pin năng lượng mặt trời
• 4.5.4. Ưu và nhược điểm của pin năng lượng mặt trời
• 4.5.5. Nhược điểm
• 4.5.6. Hiệu suất của từng loại pin năng lượng mặt trời
• 4.5.7. Sự khác nhau về giá giữa các loại pin năng lượng mặt trời
• 4.5.8. Các ứng dụng pin mặt trời
• 4.5.9. Khả năng ứng dụng pin năng lượng mặt trời trên ô tô
• 4.5.10. Ô tô năng lượng mặt trời Immortus
• 4.5.11. Ô tô năng lượng mặt trời Lightyear One
• 4.6. Khái quát về xe Hybrid
• 4.6.1. Sự ra đời và phát triển của xe Hybrid
• 4.6.2. Cấu tạo và các chế độ làm việc của xe Hybrid
• 4.6.3. Ưu điểm và nhược điểm của xe Hybrid
• 4.6.4. Các nền tảng xe Hybrid phổ biến hiện nay
• 4.6.5. Hybird nối tiếp (Series Hybird)
• 4.6.6. Hybrid song song (Parallel Hybrid)
• 4.6.7. Hybrid song song kết hợp (Mid Parallel Hybrid)
• 4.6.8. Hybrid nối tiếp-song song (Series-Parallel Hybrid)
• 4.6.9. Xe điện Hybrid (Plug-in Hybrid Electric Vehicle)
• 4.6.10. Tìm hiểu về ắc-quy Hybrid và tính toán hệ thống cung cấp điện trên xe Hybrid
• 4.6.11. Các loại ắc-quy Hybrid
• 4.6.12. Tính toán chọn hệ thống cung cấp điện trên một xe Hybrid cụ thể
• 4.6.13. Các hãng xe Hybrid phát triển hiện nay
• 4.6.14. Dòng xe Toyota Prius
• 4.6.15. Dòng xe Lexus ES 300h
• 4.7. Khái quát về xe ôtô điện
• 4.7.1. Sự hình thành và phát triển của xe ôtô điện
• 4.7.2. Cấu tạo và phân loại các xe ôtô điện
• 4.7.3. Ưu và nhược điểm của chiếc xe ôtô điện
• 4.7.4. Tính toán mức tiêu thụ năng lượng trên ô tô điện
• 4.7.5. Tính toán tiêu thụ năng lượng kéo
• 4.7.6. Tính toán mực tiêu thụ năng lượng của các thành phần chính và hệ thống phụ trợ của ô tô điện
• 4.7.7. Tổng tiêu thụ năng lượng
• 4.7.8. Dung lượng pin
• 4.7.9. Các dòng xe điện phát triển và tốt nhất hiện nay
• 4.8. Khái quát về pin nhiên liệu
• 4.8.1. Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động của pin nhiên liệu
• 4.8.2. Cấu tạo chung của pin nhiên liệu đơn giản
• 4.8.3. Nguyên lý hoạt động cơ bản của pin nhiên liệu
• 4.8.4. Ưu, nhược điểm của pin nhiên liệu
• 4.8.5. Phân loại pin nhiên liệu
• 4.8.6. Ứng dụng pin nhiên liệu trên ô tô
• 4.8.7. Khái quát về ôtô pin nhiên liệu
• 4.8.8. Phân loại ô tô pin nhiên liệu
• 4.8.9. Giới thiệu một số ô tô pin nhiên liệu
• 4.8.10. Tình hình sử dụng hiện tại và xu hướng phát triển trong tương lai của việc sử dụng nhiên liệu mới trên ô tô
• 4.8.11. Tình hình sử dụng hiện tại
• 4.8.12. Xu hướng phát triển trong tương lai
• 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC BẢNG

Tóm tắt

I. Tổng quan Năng lượng mới cho ô tô Xu hướng và tầm quan trọng đồ án

Ngày nay, sự phát triển nhanh chóng của các phương tiện giao thông, đặc biệt là ô tô, đã đưa ngành này trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống. Tuy nhiên, sự phụ thuộc lớn vào nhiên liệu hóa thạch gây ra nhiều mối nguy hại nghiêm trọng cho môi trường và sức khỏe con người, nổi bật là vấn đề phát thải carbon và suy giảm chất lượng không khí. Theo các nhà khoa học, nguồn tài nguyên dầu mỏ có thể cạn kiệt trong vài thế kỷ tới, tạo áp lực lớn cho việc tìm kiếm giải pháp năng lượng bền vững. Trước thực trạng đó, nghiên cứu công nghệ ô tô về năng lượng mới cho ô tô trở nên cấp thiết, định hình lại tương lai của ngành công nghiệp này. Các loại nhiên liệu thay thế như xe điện, pin nhiên liệu, năng lượng hydro, công nghệ Hybrid, nhiên liệu sinh học và khí thiên nhiên nén (CNG, LPG) đang được đẩy mạnh nghiên cứu và ứng dụng. Đây không chỉ là một xu hướng toàn cầu mà còn là động lực chính cho các đồ án tốt nghiệp trong lĩnh vực kỹ thuật ô tô, nhằm giải quyết những thách thức hiện hữu và góp phần xây dựng một giao thông xanh hơn. Đề tài "Năng lượng mới cho ô tô" không chỉ cung cấp kiến thức nền tảng mà còn khuyến khích sinh viên tìm hiểu sâu hơn về các công nghệ tiên tiến, chuẩn bị cho tương lai điện hóa giao thông. Việc triển khai các đồ án tốt nghiệp trong lĩnh vực này thể hiện tầm nhìn và sự chủ động của thế hệ kỹ sư tương lai trước những vấn đề cấp bách của xã hội.

1.1. Bối cảnh cấp thiết và Giải pháp năng lượng bền vững

Thế giới đối mặt với tình trạng ô nhiễm môi trường do khí thải từ ô tô sử dụng động cơ đốt trong ngày càng nghiêm trọng, đặc biệt tại các thành phố lớn. Sự cạn kiệt tài nguyên dầu mỏ cũng là một vấn đề nhức nhối. Trong bối cảnh đó, nhu cầu về các nguồn năng lượng thay thế, năng lượng sạch trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Các quốc gia tập trung nghiên cứu công nghệ ô tô và sản xuất các loại nhiên liệu mới nhằm giảm thiểu ô nhiễm. Mục tiêu chính là phát triển các giải pháp năng lượng bền vững, đảm bảo sự phát triển hài hòa giữa kinh tế và môi trường. Sự chuyển dịch sang năng lượng mới cho ô tô là hướng đi khả dĩ nhất, hướng tới mục tiêu giao thông xanh và giảm thiểu phát thải carbon. ([Nguồn: Lý do chọn đề tài, tài liệu gốc])

1.2. Nghiên cứu công nghệ ô tô tại Việt Nam và thế giới

Trên thế giới, các quốc gia như Brazil tiên phong sử dụng ethanol làm nhiên liệu thay thế từ những năm 1970. Các hãng xe lớn như Toyota, Lexus, Tesla đã giới thiệu nhiều mẫu xe Hybrid và xe điện ấn tượng. Tesla Model S ra mắt năm 2013 là minh chứng cho sự đột phá của xe điện. Ở Việt Nam, nhiều cơ quan nghiên cứu như Đại học Bách khoa TP.HCM đã thử nghiệm ethanol và Metyl este (biodiesel). Các nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng TP.HCM cũng tổng hợp biodiesel từ dầu thực vật Việt Nam. Điều này cho thấy sự quan tâm và đầu tư vào nghiên cứu công nghệ ô tô không chỉ ở các nước phát triển mà còn tại Việt Nam, góp phần vào xu hướng điện hóa giao thông toàn cầu. ([Nguồn: Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước, tài liệu gốc])

1.3. Mục tiêu và phạm vi của đề tài Đồ án tốt nghiệp

Mục tiêu của các đồ án tốt nghiệp về năng lượng mới cho ô tô thường xoay quanh việc nghiên cứu cơ sở lý thuyết về các nguồn nhiên liệu thay thế, nắm vững tình hình sử dụng nhiên liệu này ở cả trong và ngoài nước. Đối tượng nghiên cứu mang tính ứng dụng cao, nhằm giúp sinh viên dễ dàng tiếp cận và hiểu rõ hơn về môn học "năng lượng mới trên ô tô". Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc tìm kiếm, tham khảo, và phân tích nhiều nguồn tài liệu liên quan, đặc biệt là các bài báo khoa học quốc tế từ các trường đại học. Các đồ án tốt nghiệp này sẽ tổng hợp nội dung chính cần nghiên cứu, từ nhiên liệu hóa thạch, nhiên liệu truyền thống đến các loại năng lượng mới như CNG, LPG, nhiên liệu sinh học, xe Hybrid, xe điện và pin nhiên liệu, đưa ra kết luận và đề xuất cho các nghiên cứu tương lai. ([Nguồn: Mục tiêu của đề tài, Đối tượng và phạm vi nghiên cứu, Nội dung đề tài, tài liệu gốc])

II. Thách thức phát thải carbon Vì sao cần năng lượng mới cho ô tô

Sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đã đẩy thế giới vào tình thế nguy hiểm với phát thải carbon ngày càng tăng và ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Hơn một tỷ chiếc ô tô đang lưu thông trên đường hiện nay, hầu hết đều sử dụng động cơ đốt trong, tạo ra lượng lớn khí thải độc hại. Các độc tố này trở thành nguồn ô nhiễm chính, đặc biệt tại các đô thị lớn, gây ra các bệnh tim mạch và hô hấp cho con người. Theo dự đoán, trữ lượng dầu mỏ, khí thiên nhiên và than đá sẽ cạn kiệt trong vòng vài thập kỷ tới nếu tốc độ khai thác và tiêu thụ không thay đổi. Ví dụ, trữ lượng dầu mỏ toàn cầu ước tính chỉ còn đủ dùng cho khoảng 50 năm, than đá còn 114 năm ([Nguồn: Đánh giá thống kê của BP về năng lượng thế giới 2016, tài liệu gốc]). Thách thức này đòi hỏi một sự chuyển đổi cấp bách sang các giải pháp năng lượng bền vững và năng lượng mới cho ô tô để đảm bảo tương lai của giao thông xanh. Việc đốt nhiên liệu hóa thạch không chỉ gây phát thải carbon dioxide (CO2) – một khí nhà kính chính gây nóng lên toàn cầu – mà còn sản sinh ra NO2, SO2 và các kim loại nặng. Than đá, đặc biệt, được coi là nhiên liệu ô nhiễm nhất, thải ra lượng CO2 gấp đôi khí tự nhiên. Những vấn đề này tạo áp lực lớn cho các nhà nghiên cứu công nghệ ô tô để tìm ra các giải pháp thay thế hiệu quả và thân thiện với môi trường.

2.1. Hạn chế của nhiên liệu hóa thạch truyền thống

Nhiên liệu hóa thạch, bao gồm xăng và diesel, đóng vai trò quan trọng trong lịch sử phát triển của nhân loại. Tuy nhiên, chúng có nhiều hạn chế nghiêm trọng. Trái đất mất hàng triệu năm để hình thành các nhiên liệu này, trong khi tốc độ tiêu thụ của con người lại quá nhanh, dẫn đến nguy cơ cạn kiệt. Ngoài ra, việc sử dụng các nhiên liệu này tạo ra lượng lớn khí thải độc hại, gây ô nhiễm không khí và nước. Đặc biệt, các hợp chất lưu huỳnh trong diesel có thể gây ăn mòn động cơ và làm hỏng dầu nhớt bôi trơn. ([Nguồn: Chương 2 & 3, tài liệu gốc])

2.2. Tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người

Việc đốt nhiên liệu hóa thạch hàng năm tạo ra khoảng 21,3 tỷ tấn CO2, góp phần làm tăng hiệu ứng nhà kính và nóng lên toàn cầu. Ngoài CO2, quá trình này còn sinh ra các chất ô nhiễm như NO2, SO2, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và kim loại nặng, gây mưa axit và phá hủy môi trường tự nhiên. Các nhà máy lọc dầu và hoạt động khai thác dầu ở biển cũng gây ô nhiễm nguồn nước nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sức khỏe con người. Ô nhiễm không khí do than gây ra nhiều bệnh tim mạch và hô hấp, thậm chí bệnh phổi đen. ([Nguồn: Hình 2.4, 2.5, 2.6, tài liệu gốc])

2.3. Tình hình cạn kiệt nguồn tài nguyên hóa thạch

Trữ lượng nhiên liệu hóa thạch đang cạn kiệt nhanh chóng. Nếu giữ nguyên tốc độ khai thác và tiêu thụ hiện nay, trữ lượng dầu mỏ toàn cầu ước tính chỉ còn đủ dùng cho khoảng 50 năm, khí thiên nhiên 53 năm và than đá 114 năm. Tại Việt Nam, tình hình còn cấp bách hơn, dầu mỏ chỉ còn 34 năm, khí thiên nhiên 63 năm và than đá vỏn vẹn 4 năm ([Nguồn: Đánh giá thống kê của BP về năng lượng thế giới 2016, tài liệu gốc]). Sự cạn kiệt này là một động lực mạnh mẽ để chuyển dịch sang năng lượng mới cho ô tô và phát triển các giải pháp năng lượng bền vững, đảm bảo an ninh năng lượng trong tương lai.

III. Phương pháp tiếp cận năng lượng mới cho ô tô Công nghệ Hybrid và EV

Năng lượng mới cho ô tô đang trở thành trọng tâm của ngành công nghiệp ô tô toàn cầu, với công nghệ Hybrid và xe điện (EV) dẫn đầu xu hướng. Các phương pháp này đại diện cho một bước tiến quan trọng trong việc giảm phát thải carbon và hướng tới giao thông xanh. Xe Hybrid ra đời như một giải pháp chuyển tiếp, kết hợp động cơ đốt trong truyền thống với động cơ điện, mang lại hiệu suất năng lượng xe tốt hơn và giảm tiêu thụ nhiên liệu. Điều này giúp tối ưu hóa quá trình vận hành, đặc biệt trong môi trường đô thị. Tuy nhiên, sự phát triển của xe điện thuần túy (BEV) đang tăng tốc, được thúc đẩy bởi tiến bộ trong công nghệ pin lithium-ion và sự mở rộng của cơ sở hạ tầng sạc. Xe điện loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch, mang lại lợi ích môi trường tối đa. Để hỗ trợ sự chuyển đổi này, việc phát triển các trạm sạc xe điện và bộ sạc nhanh là cực kỳ quan trọng, giải quyết vấn đề lo ngại về quãng đường di chuyển và thời gian sạc. Các đồ án tốt nghiệp trong lĩnh vực này thường tập trung vào nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động, và hiệu quả của các hệ thống này, cũng như các yếu tố như Hệ thống quản lý pin (BMS) để tối ưu hóa tuổi thọ và an toàn của pin. Sự kết hợp giữa công nghệ Hybrid và xe điện đang định hình một tương lai đa dạng cho năng lượng mới cho ô tô, mở ra nhiều hướng đi cho các nghiên cứu công nghệ ô tô tiếp theo.

3.1. Xe Hybrid và Plug in Hybrid Cấu tạo và ưu điểm

Công nghệ Hybrid kết hợp động cơ đốt trong với động cơ điện và hệ thống ắc-quy, giúp tối ưu hóa hiệu suất năng lượng xe. Các chế độ làm việc đa dạng như khởi động bằng điện, tăng tốc kết hợp, di chuyển ổn định bằng động cơ đốt trong và tái tạo năng lượng khi giảm tốc, mang lại khả năng tiết kiệm nhiên liệu đáng kể. Có nhiều nền tảng Hybrid phổ biến như Hybrid nối tiếp, song song, và nối tiếp-song song. Đặc biệt, Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV) có khả năng sạc từ nguồn điện bên ngoài, cung cấp quãng đường di chuyển thuần điện dài hơn, giảm đáng kể phát thải carbon. ([Nguồn: Khái quát về xe Hybrid, tài liệu gốc])

3.2. Tiềm năng của Xe điện EV và Pin lithium ion

Xe điện (EV) đại diện cho đỉnh cao của năng lượng mới cho ô tô, hoàn toàn không phát thải carbon trực tiếp. Sự phát triển của EV gắn liền với tiến bộ của pin lithium-ion, loại pin có mật độ năng lượng cao và tuổi thọ tốt. Các hãng như Tesla, VinFast đã đưa nhiều mẫu xe điện chất lượng cao ra thị trường. Pin lithium-ion là thành phần cốt lõi, ảnh hưởng trực tiếp đến quãng đường và hiệu suất của xe. Các đồ án tốt nghiệp thường nghiên cứu sâu về cách tính toán mức tiêu thụ năng lượng và dung lượng pin, cũng như các công nghệ pin thế hệ mới như pin thể rắn. ([Nguồn: Khái quát về xe ôtô điện, tài liệu gốc])

3.3. Cơ sở hạ tầng sạc và Bộ sạc nhanh cho xe điện

Để phát triển xe điện bền vững, cơ sở hạ tầng sạc phải được xây dựng đồng bộ. Các trạm sạc xe điện công cộng, hệ thống bộ sạc nhanh (DC charger) giúp giảm thời gian chờ đợi, mở rộng phạm vi hoạt động của xe. Tuy nhiên, số lượng trạm sạc còn hạn chế ở nhiều nơi, gây trở ngại cho người dùng. Các đồ án tốt nghiệp có thể tập trung vào việc thiết kế và quy hoạch cơ sở hạ tầng sạc thông minh, tích hợp với lưới điện quốc gia, hoặc phát triển công nghệ sạc không dây để tăng tính tiện dụng. Sự phát triển của bộ sạc nhanh là yếu tố then chốt để thúc đẩy điện hóa giao thông.

IV. Giải pháp đột phá Pin nhiên liệu Hydro cho năng lượng mới ô tô

Trong hành trình tìm kiếm năng lượng mới cho ô tô, pin nhiên liệu hydro (Fuel Cell Electric Vehicle - FCEV) nổi lên như một giải pháp đột phá, hứa hẹn một tương lai không phát thải carbon. Khác với xe điện chạy bằng pin thông thường, FCEV tạo ra điện năng thông qua phản ứng hóa học giữa hydro và oxy, sản phẩm duy nhất là nước. Điều này mang lại lợi ích môi trường tối đa và không gây ô nhiễm. Năng lượng hydro được xem là nguồn năng lượng sạch và dồi dào, có thể sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm cả năng lượng tái tạo. Tuy nhiên, thách thức lớn nằm ở việc sản xuất, lưu trữ và phân phối hydro an toàn và hiệu quả, cũng như phát triển cơ sở hạ tầng sạc hydro tương tự như trạm sạc xe điện. Các đồ án tốt nghiệp trong lĩnh vực này thường tập trung vào nghiên cứu công nghệ ô tô về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của pin nhiên liệu, tối ưu hóa hiệu suất và độ bền. Bên cạnh năng lượng hydro, các loại nhiên liệu thay thế khác như nhiên liệu khí thiên nhiên nén (CNG), khí hóa lỏng (LPG), nhiên liệu cồn và biodiesel cũng đóng vai trò quan trọng trong việc đa dạng hóa nguồn năng lượng mới cho ô tô, giảm thiểu sự phụ thuộc vào dầu mỏ. Những giải pháp này cùng nhau tạo nên một bức tranh toàn diện về giải pháp năng lượng bền vững cho ngành giao thông vận tải, hướng tới mục tiêu giao thông xanh toàn cầu và cải thiện hiệu suất năng lượng xe.

4.1. Nguyên lý hoạt động của Pin nhiên liệu và Năng lượng hydro

Pin nhiên liệu là một thiết bị điện hóa chuyển đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu (thường là hydro) và một chất oxy hóa (thường là oxy từ không khí) thành điện năng. Nguyên lý hoạt động cơ bản của pin nhiên liệu involves an electrochemical reaction where hydrogen atoms split into protons and electrons. Protons pass through an electrolyte membrane, while electrons travel through an external circuit, creating an electric current. Khi hydro phản ứng với oxy, sản phẩm duy nhất là nước, loại bỏ hoàn toàn phát thải carbon. Điều này làm cho năng lượng hydro trở thành một nguồn năng lượng lý tưởng cho các ứng dụng giao thông xanh. ([Nguồn: Khái quát về pin nhiên liệu, tài liệu gốc])

4.2. Khả năng ứng dụng Pin nhiên liệu trên ô tô

Ứng dụng pin nhiên liệu trên ô tô mang lại nhiều ưu điểm: không phát thải carbon, thời gian nạp nhiên liệu nhanh tương đương xe xăng, và quãng đường di chuyển dài. Các hãng xe lớn như Honda và Toyota đã giới thiệu các mẫu ô tô chạy pin nhiên liệu như Honda Clarity hay Toyota Mirai. Tuy nhiên, thách thức lớn nhất là chi phí sản xuất pin nhiên liệu cao, cùng với việc phát triển cơ sở hạ tầng sạc hydro còn rất hạn chế. Các đồ án tốt nghiệp có thể tập trung vào việc tối ưu hóa cấu tạo, giảm chi phí sản xuất và cải thiện độ bền của hệ thống pin nhiên liệu.

4.3. Các nhiên liệu sinh học và khí thiên nhiên nén CNG LPG

Ngoài pin nhiên liệu và xe điện, các loại nhiên liệu khác như nhiên liệu cồn (ethanol, methanol), biodiesel, và khí thiên nhiên nén (CNG), khí hóa lỏng (LPG) cũng là những năng lượng mới cho ô tô. CNG và LPG có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch nhưng quá trình cháy sạch hơn, giảm thiểu khí độc hại. Nhiên liệu cồn và biodiesel được sản xuất từ sinh khối, mang lại giải pháp năng lượng bền vững. Các loại nhiên liệu này giúp đa dạng hóa nguồn cung, giảm phụ thuộc vào xăng dầu truyền thống và góp phần giảm phát thải carbon, hướng tới giao thông xanh. ([Nguồn: Nhiên liệu khí thiên nhiên nén CNG, hóa lỏng LPG; Nhiên liệu cồn; Nhiên liệu dầu thực vật – Biodiesel, tài liệu gốc])

V. Ứng dụng thực tiễn Hiệu suất năng lượng xe Kết quả đồ án tốt nghiệp

Các đồ án tốt nghiệp về năng lượng mới cho ô tô thường không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn đi sâu vào các ứng dụng thực tiễn và phân tích hiệu suất năng lượng xe. Lĩnh vực điện hóa giao thông đang chứng kiến sự ra đời của nhiều dòng xe tiên tiến. Từ xe điện như Tesla Model S, VinFast VF e34, Kia Soul EV đến công nghệ Hybrid của Toyota Prius, Lexus ES 300h, mỗi loại xe đều đại diện cho một bước tiến trong việc tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm phát thải carbon. Một yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu suất năng lượng xe và an toàn là Hệ thống quản lý pin (BMS). BMS giám sát các thông số quan trọng của pin lithium-ion như nhiệt độ, điện áp, dòng điện, và trạng thái sạc, từ đó tối ưu hóa tuổi thọ và hoạt động của pin. Các đồ án tốt nghiệp thường nghiên cứu cách thiết kế và cải tiến BMS để đạt được hiệu suất cao nhất. Bên cạnh công nghệ, chính sách năng lượng của chính phủ đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy giao thông xanh. Các ưu đãi về thuế, phí, và đầu tư vào cơ sở hạ tầng sạc (trạm sạc xe điện, bộ sạc nhanh) là những yếu tố quyết định sự thành công của quá trình chuyển đổi. Phân tích các chính sách này và tác động của chúng là một phần quan trọng trong các nghiên cứu học thuật, cung cấp cái nhìn toàn diện về con đường phát triển năng lượng mới cho ô tô.

5.1. Điện hóa giao thông Các dòng xe năng lượng mới tiêu biểu

Lĩnh vực điện hóa giao thông đã có những bước tiến vượt bậc với sự xuất hiện của nhiều dòng xe điện và xe Hybrid nổi bật. Tesla Model S được đánh giá là một trong những mẫu xe điện tốt nhất hiện nay, trong khi VinFast VF e34 thể hiện sự phát triển mạnh mẽ của xe điện tại Việt Nam. Các mẫu xe Hybrid đình đám như Toyota Prius và Lexus ES 300h cũng chứng minh hiệu quả của công nghệ Hybrid trong việc tiết kiệm nhiên liệu và giảm thiểu khí thải. Ngoài ra, các dự án xe chạy bằng năng lượng mặt trời như Immortus và Lightyear One đang mở ra những hướng đi mới, dù còn nhiều thách thức về khả năng ứng dụng thực tiễn. ([Nguồn: Các dòng xe điện phát triển và tốt nhất hiện nay, Các hãng xe Hybrid phát triển hiện nay, tài liệu gốc])

5.2. Hệ thống quản lý pin BMS và tối ưu hóa Hiệu suất năng lượng xe

Hệ thống quản lý pin (BMS) là trái tim của xe điện và xe Hybrid, chịu trách nhiệm giám sát và điều khiển hoạt động của pin lithium-ion. BMS đảm bảo an toàn bằng cách ngăn ngừa quá tải, quá nhiệt, và cân bằng các cell pin, đồng thời tối ưu hóa tuổi thọ và hiệu suất năng lượng xe. Trong các đồ án tốt nghiệp, việc nghiên cứu về các thuật toán điều khiển BMS, khả năng dự đoán tuổi thọ pin, và các giải pháp nâng cao hiệu quả sạc nhanh là vô cùng quan trọng. Một BMS hiệu quả không chỉ kéo dài tuổi thọ pin mà còn cải thiện quãng đường di chuyển và độ tin cậy của năng lượng mới cho ô tô.

5.3. Vai trò của Chính sách năng lượng và Giao thông xanh

Chính sách năng lượng của chính phủ có ảnh hưởng lớn đến việc thúc đẩy giao thông xanh và ứng dụng năng lượng mới cho ô tô. Các chính sách ưu đãi về thuế, hỗ trợ nghiên cứu và phát triển, cùng với việc đầu tư vào cơ sở hạ tầng sạc (trạm sạc xe điện) là những yếu tố then chốt. Việc ban hành các tiêu chuẩn khí thải nghiêm ngặt cũng khuyến khích các nhà sản xuất chuyển đổi sang công nghệ sạch hơn. Các đồ án tốt nghiệp thường phân tích các chính sách hiện hành, đánh giá tác động của chúng và đề xuất các giải pháp chính sách hiệu quả hơn để đẩy nhanh quá trình điện hóa giao thông và đạt được mục tiêu phát thải carbon bằng 0.

VI. Tương lai năng lượng mới cho ô tô Định hướng đồ án tốt nghiệp tiếp theo

Tương lai của năng lượng mới cho ô tô hứa hẹn nhiều đột phá và là lĩnh vực rộng mở cho các đồ án tốt nghiệp. Các nghiên cứu công nghệ ô tô sẽ tiếp tục tập trung vào việc cải thiện hiệu suất năng lượng xe, giảm chi phí sản xuất, và phát triển các công nghệ mới nhằm giải quyết những hạn chế hiện tại. Xu hướng chính bao gồm sự phát triển của pin lithium-ion thế hệ tiếp theo, như pin thể rắn, với mật độ năng lượng cao hơn và an toàn hơn. Năng lượng hydro và pin nhiên liệu cũng sẽ được đầu tư mạnh mẽ để khắc phục thách thức về hạ tầng và chi phí. Bên cạnh đó, việc tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) vào Hệ thống quản lý pin (BMS) và hệ thống quản lý năng lượng tổng thể của xe sẽ tối ưu hóa vận hành, kéo dài tuổi thọ pin và nâng cao trải nghiệm người dùng. Điện hóa giao thông không chỉ dừng lại ở ô tô cá nhân mà còn mở rộng sang các phương tiện giao thông công cộng và vận tải hàng hóa. Các đồ án tốt nghiệp có thể khám phá các mô hình kinh doanh mới cho trạm sạc xe điện, bộ sạc nhanh hay các giải pháp tái chế pin lithium-ion bền vững. Cuối cùng, vai trò của chính sách năng lượng và sự hợp tác quốc tế sẽ tiếp tục định hình con đường phát triển giao thông xanh, đưa năng lượng mới cho ô tô trở thành tiêu chuẩn chung, góp phần vào mục tiêu giảm phát thải carbon và bảo vệ môi trường toàn cầu.

6.1. Xu hướng phát triển công nghệ ô tô bền vững

Tương lai của công nghệ ô tô sẽ chứng kiến sự hội tụ của nhiều xu hướng. Xe điện sẽ trở nên phổ biến hơn với các tiến bộ về pin lithium-ion và bộ sạc nhanh. Năng lượng hydro sẽ dần chiếm lĩnh phân khúc xe tải nặng và các phương tiện vận tải đường dài. Việc nghiên cứu các vật liệu siêu nhẹ, công nghệ xe tự lái tích hợp với năng lượng mới cho ô tô, và các giải pháp kết nối xe với lưới điện thông minh sẽ tiếp tục được đẩy mạnh. Mục tiêu cuối cùng là tạo ra một hệ thống giao thông xanh toàn diện, hiệu quả và không phát thải carbon, tối ưu hóa hiệu suất năng lượng xe trên mọi phương diện. ([Nguồn: Xu hướng phát triển trong tương lai, tài liệu gốc])

6.2. Kết luận về tiềm năng của năng lượng mới

Năng lượng mới cho ô tô không chỉ là một xu hướng nhất thời mà là một sự chuyển dịch tất yếu. Các giải pháp như xe điện, công nghệ Hybrid, và pin nhiên liệu hydro mang lại tiềm năng to lớn trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường và cạn kiệt tài nguyên. Mặc dù vẫn còn nhiều thách thức về chi phí, cơ sở hạ tầng sạc và công nghệ, nhưng với sự đầu tư mạnh mẽ vào nghiên cứu công nghệ ô tô và sự hỗ trợ từ chính sách năng lượng, tương lai của ngành giao thông vận tải sẽ là một bức tranh tươi sáng, nơi giao thông xanh và giải pháp năng lượng bền vững trở thành hiện thực.

6.3. Kiến nghị và cơ hội nghiên cứu công nghệ ô tô

Để đẩy nhanh quá trình phát triển năng lượng mới cho ô tô, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa chính phủ, doanh nghiệp và các tổ chức nghiên cứu. Kiến nghị tăng cường đầu tư vào cơ sở hạ tầng sạc (trạm sạc xe điện, bộ sạc nhanh), phát triển các chương trình khuyến khích sử dụng xe năng lượng mới, và hỗ trợ các đồ án tốt nghiệp liên quan. Các cơ hội nghiên cứu công nghệ ô tô bao gồm việc tối ưu hóa Hệ thống quản lý pin (BMS), phát triển vật liệu mới cho pin và pin nhiên liệu, nghiên cứu các phương pháp sản xuất hydro sạch, và tích hợp AI vào hệ thống điều khiển năng lượng. Điều này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất năng lượng xe mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan: Chương này trình bày tóm tắt lý do chọn đề tài, các mục tiêu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu của đề tài. Chương 2: Khái quát chung về nguồn nguyên liệu hóa thạch: Chương này trình bày sơ lược về các nguồn nhiên liệu hóa thạch cũng như tầm quan trọng của nhiên liệu hóa thạch đối với ngành ô tô. Chương 3: Nhiên liệu truyền thống sử dụng trên ô tô: Chương này trình bày về các đặc điểm, tính chất, các chỉ tiêu đánh giá nhiên liệu xăng và diesel. Chương 4: Nhiên liệu mới sử dụng trên ô tô: Chương này tập trung trình bày về các nguồn nhiên liệu mới được sử dụng trên ô tô hiện nay.

3 Chương 5: Kết luận và đề nghị: Kết luận về đề tài và các kiến nghị phát triển nghiên cứu trong tương lai về các nguồn nhiên liệu mới sử dụng trên ô tô. KHÁI QUÁT CHUNG VỀ NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH 2. Giới thiệu khái quát về nhiên liệu hóa thạch. Nguồn gốc của nhiên liệu hóa thạch.

Nhiên liệu hóa thạch là các loại nhiên liệu chứa một hàm lượng cacbon và hydrocacbon cao. Chúng được tạo thành bởi quá trình phân hủy kỵ khí của các sinh vật chết bị chôn vùi cách đây hơn 300 triệu năm. Cụ thể là thực vật phù du và động vật phù du lắng đọng xuống đáy biển (hồ) với số lượng lớn. Với điều kiện thiếu oxy và trải qua thời gian địa chất.

Các hợp chất hữu cơ này trộn với bùn, và bị chôn vùi bên dưới các lớp trầm tích nặng. Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao làm cho các vật chất hữu cơ bị biến đổi hóa học. Tạo thành các nhiên liệu hóa thạch. 1: Sự hình thành của nhiên liệu hóa thạch Các năng lượng hóa thạch thường thay đổi từ chất dễ bay hơi với tỷ số cacbon và hydro 1:1 thấp.

Như methane, dầu hỏa dạng lỏng,… Đến các chất không bay hơi chứa toàn cacbon như than đá. Tầm quan trọng của nhiên liệu hóa thạch. 5 Nhiên liệu hóa thạch có vai trò rất quan trọng bởi vì chúng có thể được dùng làm chất đốt (bị ôxi hóa thành điôxít cacbon và nước) để tạo ra năng lượng. Việc sử dụng than làm nhiên liệu đã diễn ra rất lâu trong lịch sử.

Than được sử dụng để nấu chảy quặng kim loại. Các hydrocacbon bán rắn rò rỉ lên mặt đất cũng được dùng làm chất đốt trong thời cổ đại, nhưng các vật liệu này hầu hết được sử dụng làm chất chống thấm và ướp xác. Khai thác dầu mỏ thương mại, phần lớn là sự thay thế cho dầu có nguồn gốc động vật (như dầu cá) để làm chất đốt cho các loại đèn dầu bắt đầu thừ thế kỷ 19. Khí thiên nhiên đã có thời kỳ bị đốt bỏ trên các giàn khoan dầu và được xem là sản phẩm không cần thiết của quá trình khai thác dầu mỏ, nhưng bây giờ được quan tâm rất nhiều và được xem là tài nguyên rất có giá trị.

Việc sử dụng nhiêu liệu hóa thạch ở phạm vi rộng, thì nhiên liệu đầu tiên là than, theo sau là dầu hỏa để vận hành các động cơ hơi nước và là đóng góp rất lớn cho cuộc cách mạng công nghiệp. Vào cùng thời gian đó, khí đốt sử dụng khí thiên nhiên hoặc khí than cũng được sử dụng rộng rãi. Việc phát minh ra động cơ đốt trong và lắp đặt nó trong ô tô và xe tải đã làm tăng cao nhu cầu sử dụng xăng và dầu diesel, cả hai loại này đầu là sản phẩm chưng cất từ nhiên liệu hóa thạch. Các hình thức vận tải khác như đường sắt và hàng không cũng đòi hỏi sử dụng nhiên liệu hóa thạch.

Các nguồn tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch khác như nhà máy điện và công nghiệp hóa dầu. Hắc ín là sản phẩm còn lại sau khi chiết tách dầu, cũng được dùng làm vật liệu trải đường. Ưu điểm và hạn chế của nhiên liệu hóa thạch. Trong dòng chảy lịch sử, không thể phủ nhận vai trò của năng lượng hóa thạch nói chung và than đá nói riêng đối với sự phát triển của nhân loại.

Dầu mỏ, khí đốt, than đá cung cấp phần lớn tổng năng lượng trên toàn cầu. Trong đó, nhiên liệu than cung cấp năng lượng chính cho toàn thế giới trong suốt thế kỷ qua. Than được dùng để tạo ra điện trong các nhà máy nhiệt điện; là nhiên liệu trong các máy hơi nước, đầu máy xe lửa; tạo ra nhiệt trong các nhà máy luyện kim… Các ngành công nghiệp quan trọng như xi măng, luyện kim, hóa chất… không thể hình thành và phát triển được nếu không dựa vào năng lượng than. Thời gian qua, nhiệt 6 điện than cũng có vai trò cực kỳ quan trọng giúp đáp ứng được nhu cầu điện năng rất lớn đảm bảo sự tăng trưởng của nền kinh tế (mức tăng trưởng nhu cầu điện thường gấp 1,5-2 lần so với mức tăng trưởng GDP).

2: Than đá, năng lượng hóa thạch đã và đang có vai trò quan trọng trong sự phát triển của nhân loại Trong các nguồn năng lượng hóa thạch, than đá có nhiều ưu điểm như dễ khai thác, dễ chế biến, dễ trao đổi mua bán, dễ vận chuyển hơn so với dầu mỏ và khí tự nhiên. Hơn nữa, công nghệ đốt than tương đối đơn giản, có thể phát triển ở quy mô công nghiệp lớn. Chính vì vậy, than đá đã và đang được trọng dụng ở nhiều quốc gia. Có thể nói, thế giới đang phụ thuộc rất nhiều vào than và các nguồn năng lượng hóa thạch.

- Năng lượng hoá thạch đang dần cạn kiệt: Trái Đất mất hàng triệu năm để tạo ra các nhiên liệu hóa thạch trong khi tốc độ tiêu thụ của con người lại rất nhanh khiến nguồn nhiên liệu này ngày càng trở nên cạn kiệt. Hiện nay, các quốc gia có mức tiêu thụ năng lượng sơ cấp từ than cao như là Trung Quốc (> 10000 TWh), Hoa Kỳ (2556 TWh), Ấn Độ (4871 TWh)… Các quốc gia có mức tiêu thụ năng lượng 7 chính từ dầu mỏ cao như Hoa Kỳ (9039 TWh), Trung Quốc (7916 TWh), Ấn Độ (2506 TWh)…… Các quốc gia có mức tiêu thụ khí đốt cao như Hoa Kỳ ( 8320 TWh ), Nga ( 4114 TWh ), Trung Quốc ( 3306 TWh), Iran ( 2331 TWh )….[ nguồn : đánh giá thống kê về năng lượng thế giới – BP (2021) ] Trên thế giới, nếu cứ giữ tốc độ khai thác và tiêu thụ như hiện nay thì trữ lượng dầu mỏ ước tính chỉ còn đủ dùng cho 50 năm nữa, khí thiên nhiên còn khoảng 53 năm và than đá còn 114 năm. Tại Việt Nam, nếu giữ nguyên tốc độ khai thác như hiện nay thì dầu mỏ chỉ còn 34 năm, khí thiên nhiên còn 63 năm và than đá chỉ còn 4 năm. 3: Số năm dự trữ nhiên liệu hóa thạch còn lại[ Nguồn: Đánh giá thống kê của BP về năng lượng thế giới 2016] - Tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người: 8 Hình 2.

4: Sử dụng năng lượng hóa thạch làm phát thải lượng lớn khí nhà kính, là một nguyên nhân gây ra biến đổi khí hậu Sự phát triển các nguồn năng lượng hóa thạch kéo theo nhiều hệ lụy cho môi trường. Việc đốt nhiên liệu hóa thạch tạo ra khoảng 21,3 tỉ tấn CO2 mỗi năm và làm tăng 10,65 tỉ tấn CO2 trong khí quyển. CO2 là một loại khí nhà kính làm tăng lực phóng xạ và góp phần vào sự nóng lên toàn cầu. Ngoài CO2, đốt nhiên liệu hóa thạch cũng tạo ra các chất ô nhiễm không khí khác như các chất NO2, SO2, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và các kim loại nặng.

Theo đánh giá khoa học của Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC), việc sử dụng năng lượng hóa thạch đóng góp 56,6% tổng lượng khí nhà kính do hoạt động của con người năm 2004. Trong các nhiên liệu hóa thạch, than đá được coi là nhiên liệu ô nhiễm nhất, thải ra lượng CO2 gấp đôi so với khí tự nhiên và nhiều hơn 30% so với xăng. + Gây ô nhiễm không khí: Đốt nhiên liệu hóa thạch tạo ra các axít như sulfuric, cacbonic và nitric,… Các chất này có nhiều khả năng tạo thành mưa axít và ảnh hưởng đến các vùng tự nhiên và hủy hoại môi trường. Các tượng điêu khắc làm bằng cẩm thạch và đá vôi cũng phần nào bị phá hủy do axít hòa tan cacbonat canxi.

Năng lượng hóa thạch cũng chứa các chất phóng xạ chủ yếu như urani 9 và thori,… chúng được phóng thích vào không khí.000 tấn thori và 5.000 tấn urani đã bị thải ra từ việc đốt than. Đốt than cũng tạo ra một lượng lớn xỉ và tro bay. Do đó, đây cũng là một trong các nguyên nhân gây ô nhiễm không khí ngày càng nặng nề Hình 2. 5: Hoạt động đốt nhiên liệu hóa thạch của nhà máy gây ô nhiểm không khí + Gây ô nhiễm nguồn nước: Các nhà máy lọc dầu cũng có những tác động tiêu cực đến môi trường nước.

Đặc biệt là việc khai thác dầu ở môi trường biển. Dầu thô được vận chuyển bằng các tàu chở dầu. Các hoạt động này đòi hỏi phải đốt nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Đặc biệt, có rất nhiều trường hợp tàu chìm gây hiện tượng tràn dầu.

Ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường biển và các sinh vật thủy sinh. 6: Tràn dầu gây ô nhiễm biển Ngoài ra, việc khai thác dầu trên cạn cũng làm ảnh hưởng không nhỏ tới môi trường. Việc khai thác dầu sẽ tác động trực tiếp tới nước mặt và cả hệ thống nguồn nước ngầm. Nếu nguồn nước bị nhiễm dầu sẽ gây những tác hại và ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe người sử dụng.

Không chỉ tác động đến hệ sinh thái, việc sử dụng các nguồn năng lượng hóa thạch cũng ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Ô nhiễm không khí do than gây ra nhiều bệnh tim mạch và các bệnh lý đường hô hấp. Tiếp xúc với bụi than thời gian dài có thể gây bệnh phổi đen với biểu hiện viêm, xơ phổi, có khi hoại tử phổi… Ước tính mỗi tỉ kWh điện sản xuất từ than đá gây ra 24,5 ca tử vong, 225 ca bệnh nghiêm trọng và hơn 13.000 các vấn đề sức khỏe khác. Tình hình sử dụng nguồn năng lượng hóa thạch.

Việc đốt nhiên liệu hóa thạch để lấy năng lượng bắt đầu vào khoảng thời gian bắt đầu cuộc Cách mạng Công nghiệp. Nhưng mức tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch đã thay đổi đáng kể trong vài thế kỷ qua - cả về những gì và mức độ chúng ta đốt. Trong biểu đồ tương tác, chúng ta thấy mức tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch toàn cầu được chia nhỏ theo than, dầu và khí đốt kể từ năm 1800.