Đột phá mới trong công nghệ dự trữ năng lượng giá rẻ: pin Iron-air

Một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại pin giá rẻ, có thể sạc lại và thân thiện với môi trường. Sản phẩm này hy vọng được dùng để dự trữ và thay thế cho các tấm pin năng lượng mặt trời trong những ngày mưa.

Những loại pin thông thường mà chúng ta vẫn sử dụng

Dẫn đầu nhóm nghiên cứu là giáo sư hóa học Sri Narayan, tại đại học USC Dornsife. Mục đích chính của các nhà khoa học là nhằm phát triển một loại pin hoạt động nhờ năng lượng tạo ra từ quá trình oxi hóa sắt – một quá trình tương tự như  sự tạo thành gỉ sắt.

Theo những thông tin mà nhóm nghiên cứu cho biết, loại pin mới này có thể dự trữ năng lượng trong vòng từ 8 đến 24 giờ.

Trên thực tế, phát minh này không phải là điều quá mới mẻ. Cách đây hàng thập kỷ, việc chế tạo những cục pin Iron-air đã được quan tâm khá nhiều, đặc biệt là thời kỳ khủng hoảng năng lượng trong những năm 1970. Tuy nhiên, vấn đề nằm ở chỗ: phản ứng hóa học tạo thành hydro xảy ra một cách mạnh mẽ bên trong (hay còn gọi là sự thủy phân) tiêu tốn khoảng 50% năng lượng của pin, khiến chúng không có hiệu quả khi sử dụng.

Thế nhưng ngày nay với sự hỗ trợ của công nghệ, Narayan và các cộng sự đã thành công trong việc giảm thiểu sự mất năng lượng xuống còn 4% – nhờ đó, những cục pin có hiệu suất cao hơn gấp 10 lần so với các phiên bản trước đây.  Để làm được điều này, họ đã thêm một lượng rất nhỏ chất bismuth sulfide (Bi2S3) vào thành phần cấu tạo. Khi tham gia phản ứng Bismuth ngăn chặn sự tạo thành khí hydro đây là nguyên nhân chính gây ra sự lãng phí năng lượng.

Theo giáo sư Narayan, việc thêm chì hay thủy ngân cũng có thể cải thiện hiệu suất của pin, nhưng độ an toàn lại không được đảm bảo: “1 lượng rất nhỏ bismuth sulfide không vi phạm vào tiêu chí thân thiện với môi trường mà chúng tôi đã đặt ra.”

Với thành công này, chúng ta đã tìm ra hướng đi mới cho vấn đề vẫn tồn tại bấy lâu nay: Năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch và bất tận, mặc dù vậy các thiết bị tạo ra năng lượng này chỉ hoạt động khi trời nắng và có sức gió mạnh. Vậy còn những ngày trời âm u và lặng gió thì sao? Chúng ta vẫn phải dùng đến điện và hiển nhiên không thể ngừng lại để đợi đến khi thời tiết trở nên đẹp hơn được. Những loại pin thông thường mà chúng ta vẫn dùng hàng ngày, đơn cử như pin AAs,  không đủ khả năng để giải quyết bài toán đó do chúng không thể sạc lại. Còn những loại pin Lithium-ion của điện thoại hay laptop, có thể sạc lại, nhưng giá thành thì đắt gấp 10 lần so với pin Iron-air.

Không vội hài lòng trước những gì mình đạt được, giáo sư Narayan hiện vẫn đang tiếp tục nghiên cứu thêm nhằm nâng cao khả năng dự trữ năng lượng đồng thời hạn chế bớt nguyên liệu chế tạo pin.

Nguồn: sciencedaily.com
CuRua @ MES Lab., biên dịch

Authors

Related posts

*

Top