Ở bài viết Khái niệm khí nén, chúng ta đã tìm hiểu khái niệm và ứng dụng của khí nén trong cuộc sống và công nghiệp. Hôm nay tôi và các bạn cùng nhau tìm hiểu về nguồn gốc hình thành khí nén và các giai đoạn phát triển của khí nén. Chúng ta cùng nhau tìm hiểu nhé
1. Nguồn gốc khí nén thủa sơ khai
– Nguồn gốc của khí nén có từ thủa sơ khai của loài người được phát hiện bởi nhu cầu cơ bản của con người bởi việc dùng miệng thổi vào các cọc lửa để tạo ra lửa và duy trì chúng.
– Với sự ra đời của ngành luyện kim từ xa xưa chế tạo ra các loại binh khí, đồ trang sức thì nhu cầu của con người bắt đầu cao hơn để thổi lửa tạo năng lượng để chế tạo chứ sức người không thể thổi vào lò luyện được. Các nhà luyện kim người Ai Cập và Summer đã sử dụng năng lượng từ gió, sau đó sử dụng ống thổi cho công việc luyện kim. Một máy khí nén bằng tay xuất hiện khi đó.
– Khoảng 1500 năm trước công nguyên, ông thổi sử dụng chân hiệu quả hơn bằng tay đã được đưa vào sử dụng, tuy nhiên thời bấy giờ khoa học kỹ thuật còn quá sơ khai, các kiến thức vể toán học và vật lý học còn chưa hình thành nên tính phổ biến của khí nén là không có nhiều
Nhưng thời bấy giờ các khái niệm về toán học, vật lý học còn chưa hình thành nên không thể giải thích được các hiện tượng trên
2. Các giai đoạn phát triển của khí nén
Các giai đoạn phát triển khí nén
– Bước vào thế kỷ công nguyên nhà toán học Hero xứ Alexandria thuộc Ai Cập là người phát hiện ra khí nén đầu tiên bằng các thí nghiệm về sự co dãn các chất đặc biệt là không khí
– Đến thế kỷ thứ 17, Otto van Guericke – nhà bác học người Đức khi phát minh ra máy bơm chân không ông nhận thấy thiết bị của mình có thể rút không khí từ các khoang nhỏ để vào các khoang không có không khí. Đó là một phát hiện tạo tiền đề cho các khái niệm về khí nén và ứng dụng của khí nén sau này
– Đến thế kỷ thứ 18, việc sử dụng năng lượng khí nén dần được phổ biến hơn với việc chế tạo ra các loại máy móc sử dụng khí nén. Nhưng khi đó việc phát hiện và sử dụng năng lượng điện đã làm giảm đi quá trình phát triển của khí nén. Tuy nhiên khí nén vẫn còn được áp dụng nhiều trong việc sử dụng các thiết bị nhỏ nhưng cần vận tốc lớn như búa hơi, các dụng cụ đập, búa tán đinh bằng khí nén…
– Thế kỷ 19 là thời điểm khí nén bắt đầu phát triển mạnh với các công trình như đường ống phân phối khí nén hình thành ở thành phố Paris để điều khiển các loại máy móc trong công nghiệp. Bắt đầu từ năm 1860 đến 1900 khí nén là trung tâm của các cuộc cách mạng công nghệ khác, thời gian này khí nén đã tự khẳng định mình là phương tiện có công nghệ truyền tải linh hoạt nhất.
Cùng với đó các hệ thống phanh đặc biệt là phanh cho xe lửa cũng được áp dụng dạng năng lượng khí nén. Thời điểm này các máy khí nén đầu tiên được chạy bằng hơi nước
Sự hình thành các loại máy khí nén đầu tiên
- Như đã trình bày ở trên máy khí nén nguyên thủy sơ khai chính là các ống thổi dùng để luyện kim từ khoảng 3000 năm trước công nguyên
- 1500 năm trước công nguyên, ống thổi bằng chân ra đời thay thế cho ống thổi bằng tay bởi công suất và thao tác dể dàng hơn
- 1660 – 1830 thiết bị bơm chân không, thiết bị nổ và thiết bị thổi được nghiên cứu bởi nhà bác học Otto van Guericke
- 1762 John Smeaton một kỹ sư chuyên nghiệp đầu tiên trên thế giới đã thiết kế một thoại ống thổi mới được điều khiển bằng bánh xe nước
- 1776 nhà phát minh người anh Jonh Wilkinson tiếp tục phát triển và tạo ra một loại thiết bị nổ công suất cao tạo ra khí nén. Đây chính là tiền thân của các dạng khí nén ngày nay
3. Khí nén ngày nay
a. Khí nén ứng dụng trong cuộc sống và công nghiệp ngày nay
– Ngày nay có thể khẳng định rằng khí nén là một dạng năng lượng không thể thiếu được trong cuộc sống hằng ngày và trong lao động sản xuất. Nó là dạng năng lượng được đánh giá chỉ đứng sau năng lượng điện.
– Khí nén là một dạng năng lượng sạch sử dụng không khí xung quanh làm nguồn nguyên liệu đầu vào vì thế nên rất thân thiện với môi trường. Từ các dụng cụ nhỏ cầm tay sử dụng khí nén ngày nay khí nén đã ứng dụng nhiều các loại máy móc thiết bị công nghiệp cỡ lớn và các loại máy móc cỡ lớn chuyên dùng để tạo ra khí nén và bình chứa khí nén
Các hệ thống khí nén trong công nghiệp ngày nay đang phát triển rực rỡ chúng ta cùng điểm qua một vài ứng dụng của khí nén trong công nghiệp hiện đại ngày nay
- Khí nén trong cuộc sống hàng ngày: Các loại máy bơm xe, máy xịt rửa xe…
- Khí nén sử dụng trong y tế: Các bình oxy cho bệnh nhân, các loại máy thở, máy hút, máy mài…
- Khí nén sử dụng trong lĩnh vực khai thác hầm mỏ, dầu khí: Cung cấp nguồn không khí sạch cho công nhân sử dụng, giúp điều khiển tự động các loại máy khai thác, cung cấp oxy dưới nước cho kỹ sư, thợ lặn sửa chữa
- Khí nén trong ngành sản xuất chế tạo: Đây có thể nói là một ngành sử dụng nhiều khí nén nhất. Nó vô cùng quan trọng để điều khiển các thiết bị tự động hóa, dây chuyền máy móc thay thế hoàn toàn con người
- Ngành dược phẩm: Sử dụng năng lượng khí nén sạch để sản xuất chế tạo các loại thuốc và phục vụ cho thí nghiệm
- Sử dụng trong xây dựng: Có thể kể đến các loại máy cầm tay như máy khoan, đục bê tông, máy bắn vít đến các loại máy xây dựng cỡ lỡn như máy đào hầm, máy khoan hầm, các loại máy nâng hạ…
- Trong lĩnh vực sản xuất thực phẩm: Dây chuyền đóng gói sản phẩm, bao bì thực phẩm, dùng khí nén sạch để sấy khô thực phẩm…
- Khí nén trong lĩnh vực sửa chữa nhỏ, sửa chữa lớn: Các loại máy cầm tay cỡ nhỏ đến cỡ lớn sử dụng khí nén như máy bơm, máy khoan, máy cắt, máy phun sơn…
Còn rất nhiều các ứng dụng từ sử dụng năng lượng khí nén ngày nay. Có thể nói khí nén là dạng năng lượng không thể thay thế. Tương lai ngành khí nén sẽ còn phát triển rực rỡ hơn nữa
b. Khí nén trong tương lai
Đầu tư các nhà máy khí nén lớn, các kho dự trữ khí nén để thay thế các dạng năng lượng khác:
- Hiện nay khí nén đã phát triển rất mạnh, song song với sự phát triển đấy bắt buộc phải có các hệ thống chứa khí nén dự trữ trong nhiều trường hợp nguồn cung cấp có vấn đề cần được sửa chữa bảo trì thì vẫn có thể sử dụng dạng năng lượng này để có thể hoạt động bình thường
- Dây chuyền hệ thống trong các nhà máy, xí nghiệp là dây chuyển lớn, cần một hệ thống khí nén dự phòng nhiều để có thể hoạt động khi gặp vấn đề. Chính vì vậy người ta đang triển khai xây dựng các loại hầm ngầm dưới lòng đất tận dụng các kho chứa ngày xưa hoặc các hầm muối thiên nhiên đã khai thác hết làm nơi dự trữ khí nén. Các dự án này đang được Mỹ và Châu Âu triển khai thực hiện
Công nghệ giám sát từ xa khí nén bằng các cơ sở dữ liệu và thiết bị hiện đại:
Giám sát khí nén từ xa cho phép người quản trị nắm được thông tin dữ liệu về hệ thống khí nén mà doanh nghiệp đang sử dụng từ đó có những điều chỉnh hợp lý kịp thời đưa ra các quyết định giúp doanh nghiệp có lợi
Các mẫu xe chạy bằng năng lượng từ khí nén
- Khi các dạng năng lượng xăng, dầu giá thành vẫn cao cùng với đó là ô nhiễm môi trường từ các loại động cơ xăng dầu thì các loại động cơ sử dụng năng lượng xanh như năng lượng mặt trời, năng lượng điện và mới đây là năng lượng khí nén đã ra đời. Kể đến là mẫu xe AirPod chạy hoàn toàn bằng năng lượng khí nén ra đời
- Động cơ lai khí nén: Còn gọi là công nghệ Hybrid Air, đây là dạng công nghệ mới trong việc tiết kiệm nhiên liệu
Nhiên liệu xanh của tương lai:
Theo thông tin chúng tôi có được từ trang chủ của Bộ Giao Thông Vân Tải về Nhiên liệu xanh của tương lai Xu hướng sử dụng khí nén thiên nhiên thay thế dần nhiên liệu hóa thạch truyền thống như Than đá, than cốc, dầu khí…
Đây là một giải pháp hứa hẹn sẽ thay đổi các loại nhiên liệu truyền thống và nhiên liệu Pin trong tương lai sau này
4. Phần kết về bài viết
Bài viết trên chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về nguồn gốc của khí nén từ thủa sơ khai loài người đến tận ngày nay, sự phát triển của khí nén từ tổ tiên chúng ta xa xưa đến tận ngày nay và xu hướng phát triển của tương lai
Bài viết được rút ra từ những hiểu biết của bản thân và có tham khảo thêm các nguồn từ Internet và Wikipedia cùng với sự chia sẻ hiểu biết từ đồng nghiệp. Cảm ơn quý vị và các bạn đã theo dõi bài viết này.
Các bạn có thể chia sẻ thêm kinh nghiệm, góp ý cho bài viết hoặc cần tham khảo thêm vui lòng comment dưới bài viết này hoặc có thể liên hệ qua
Hotline: 0964 182 166
Email: tuyen@tuanhungphat.vn
Trân trọng cảm ơn và hẹn gặp lại các bạn ở bài viết sau về Các loại máy khí nén hiện nay trên thị trường.
