Bài 43. Hóa học và vấn đề phát triển kinh tế

Hóa học và
vấn đề phát triển kinh tế
Tổ 1 – 12A8
I. Vấn đề năng lượng và nhiên liệu
Năng lượng và nhiên liệu có vai trò quan trọng như thế nào đối với sự phát triển kinh tế?
Có nhiều dạng năng lượng khác nhau: động năng, nhiệt năng, hóa năng, quan năng, thế năng… Từ dạng năng lượng này có thể biến đổi sang các dạng năng lượng khác.
VD: Khi đốt than, gỗ, dầu mỏ tỏa ra một lượng nhiệt rất lớn dùng để chạy động cơ, phát sáng, …  có sự chuyển hóa năng lượng qua lại lẫn nhau
I. Vấn đề năng lượng và nhiên liệu (tiếp theo)
Mọi quá trình hoạt động của con người đều cần năng lượng và nhiên liệu.
Nhiên liệu khi bị đốt cháy sinh ra năng lượng (nhiệt năng). Hiện nay, nguồn cung cấp chủ yếu là than, dầu mỏ và khí tự nhiên. Các dạng nhiên liệu này được gọi là nhiên liệu hóa thạch, có trong vỏ Trái Đất.
I. Vấn đề năng lượng và nhiên liệu (tiếp theo)
2. Vấn đề về năng lượng và nhiên liệu đang đặt ra cho nhân loại hiện nay là gì?
Cùng với sự phát triển kinh tế, nhu cầu về năng lượng và nhiên liệu ngày càng tăng.
VD: Mức sử dụng năng lượng ở Việt Nam trong những năm gần đây, mỗi năm tăng khoảng 11%.
Trong khi đó, các nguồn năng lượng, nhiên liệu hóa thạch như dầu mỏ, than đá, khí tự nhiên… không phải là vô tận mà có giói hạn và ngày càng cạn kiệt do bị khai thác quá nhiều.
I. Vấn đề năng lượng và nhiên liệu (tiếp theo)
Tất cả những mỏ dầu lớn (có trữ lượng hơn 500 triệu thùng dầu) đã đạt mức đỉnh về sản lượng từ năm 1964. Vào năm 2000, người ta khám phá thêm được 13 mỏ dầu. Trong năm 2001, con số này là 6. Con số của năm 2002 là 2 và đến năm 2003, không có mỏ dầu mới nào cả.
Theo số liệu năm 1993, con người đã khai thác than đá khoảng 2000 triệu tấn/năm, dầu mỏ khoảng 3000 triệu tấn/năm.
I. Vấn đề năng lượng và nhiên liệu (tiếp theo)
Người ta dự đoán rằng, một thời gian nữa, các nguồn nhiên liệu hóa thạch trên Trái Đất sẽ cạn kiệt do con người khai thác ngày càng nhiều để sử dụng cũng như làm vật phẩm, hàng hóa để xuất khẩu.
Khai thác và sử dụng năng lượng hóa thạch còn là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây nên ô nhiễm môi trường và làm thay đổi khí hậu toàn cầu.
I. Vấn đề năng lượng và nhiên liệu (tiếp theo)
3. Hóa học góp phần giải quyết vấn đề năng lượng và nhiên liệu như thế nào trong hiện tại và tương lai?
Nghiên cứu khai thác và sử dụng nhiên liệu ít gây ô nhiễm môi trường:
Điều chế khí metan trong hầm (hoặc bể) biogas để đun nấu bằng cách lên men các chất thải hữu cơ như phân gia súc, rác thải…
Sản xuất etanol từ ngô, sắn thay thế xăng, chế biến dầu thực vật thay cho dầu ddiiezeen trong các động cơ đốt trong
Sản xuất ra chất thay cho xăng từ nguồn nguyên liệu vô tận là không khí và nước.
Sản xuất etanol từ ngô, sắn...
I. Vấn đề năng lượng và nhiên liệu (tiếp theo)
Nâng cao hiệu quả của các qui trình chế hóa, sử dụng nhiên liệu, qui trình tiết kiệm nhiên liệu
Chế tạo vật liệu chất lượng cao cho ngành năng lượng: vật liệu chế tạo pin mặt trời có hiệu suất cao, nhiên liệu hạt nhân, vật liệu đặc biệt xây lò phản ứng hạt nhân…  phát triển năng lượng hạt nhân, các loại năng lượng sạch.
Năng lượng
hạt nhân
II. Vấn đề vật liệu
Vai trò của vật liệu đối với sự phát triển kinh tế:
Đồng hành cùng với sự phát triển của nhân loại, vật liệu là không thể thiếu. Vật liệu được dùng trong xây dựng nhà cửa, cầu cống, các công trình kiến trúc…
Trong lịch sử phát triển của nhân loại đã sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau.
Sự phát triển của các vật liệu mới đã góp phần tạo ra sự phát triển cho những ngành kinh tế mũi nhọn của nhân loại.
II. Vấn đề vật liệu (tiếp theo)
2.Vấn đề vật liệu đang đặt ra cho nhân loại là gì?
Với đà phát triển của khoa học – kĩ thuật của kinh tế, xã hội, yêu cầu của con người về vật liệu ngày càng phong phú, đa dạng hơn để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong các ngành kinh tế quốc dân
Trong ngành y học: làm các bộ phận nhân tạo
Chân
Tay
Răng
Các vật liệu đá, gạch nhẹ và đẹp đang dần thay thế nhưng loại gạch nung xưa kia
Trong ngành xây dựng: cần những vật liệu làm cho công trình chắc, bền, đẹp, phù hợp hơn…
Trong ngành năng lượng: cần những loại vật liệu chuyên dụng để chế tạo thiết bị khai thác nguồn thiên nhiên vô tận từ mặt trời, nước, gió, năng lượng các lò phản ứng hạt nhân…
II. Vấn đề vật liệu (tiếp theo)
3. Hóa học đã góp phần giải quyết vấn đề về vật liệu như thế nào?
Hóa học với các ngành khoa học trong lĩnh vực kĩ thuật vật liệu đang nghiên cứu và khai thác những vật liệu mới có trọng lượng nhẹ, siêu bền với môi trường, siêu nhỏ… Có công năng đặc biệt như:

Vật liệu compozit: có tính năng bền, nhẹ, chắc, không bị acid hoặc kiềm và một số hóa chất phá hủy trong môi trường.VD: máy bay được làm bằng vật liệu siêu nhẹ
Vật liệu nano: là vật liệu được chế tạo nên từ những hạt có kích thước cỡ nanomet. Vật liệu có độ cứng cao, siêu dẻo,...VD: chế tạo máy bay tàng hình đối với các loại rada
Vật liệu quang điện tử: có độ siêu dẫn ở nhiệt độ cao được dùng trong sinh học, y học, điện tử,…VD: dòng điện đi qua chất siêu dẫn.