Smartphone có thể hoạt động nhiều ngày liên tục, sạc nhanh gấp 4 lần thông thường nhờ công nghệ pin mới

Các nhà nghiên cứu từ khoa Kỹ thuật Hóa học và Sinh học phân tử thuộc trường Đại học Sydney đã tạo ra một loại pin mới có dung lượng gấp bốn lần so với pin lithium-ion thông thường. Chúng được bán ra thị trường với chi phí khá thấp, đáp ứng được “túi tiền” của tất cả mọi người. Được biết, một nhóm nghiên cứu từ Đại học Sydney ở Úc đã sử dụng một kỹ thuật mới để chế tạo pin natri-lưu huỳnh, một loại pin có dung lượng siêu lớn và tuổi thọ cực kỳ cao. Pin natri-lưu huỳnh được sản xuất bằng sử dụng natri và lưu huỳnh - một loại muối nóng chảy có thể được chế biến từ nước biển.

Pin natri-lưu huỳnh được đánh giá là tốt hơn rất nhiều so với pin lithium-ion, mặc dù pin lithium–ion sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử như điện thoại hay ô tô và lưu trữ năng lượng, nhưng chi phí sản xuất cao và công nghệ tái chế rất đắt. Đối với pin natri-lưu huỳnh vừa có giá thành rẻ vừa có rất ít chất độc hại và hầu như không gây hại cho môi trường.

Trên thực tế, khái niệm về natri-lưu huỳnh (Na-S) đã tồn tại hơn 50 năm nhưng về cơ bản vẫn không thực sự tốt do khả năng cung cấp năng lượng thấp và vòng đời ngắn. Theo như Tiến sĩ Shenlong Zhao, trưởng nhóm nghiên cứu từ Trường Kỹ thuật Hóa học và Phân tử Sinh học đã sử dụng quy trình nhiệt phân đơn giản và những điện cực trên cơ sở carbon tăng cường khả năng phản ứng của lưu huỳnh và khả năng đảo ngược phản ứng giữa lưu huỳnh và natri.

Điều này đã giúp cho pin natri-lưu huỳnh do các nhà nghiên cứu chế tạo không còn phản ứng chậm chạp, kém chất chất lượng mà thể hiện công suất siêu cao và tuổi thọ vòng đời dài ở nhiệt độ phòng. Họ còn khẳng định pin natri mà họ chế tạo ra không chỉ giảm lượng chi phí đáng kể mà còn tăng dung lượng lưu trữ gấp bốn lần.

Đây là một bước đột phá quan trọng để phát triển năng lượng tái tạo, mặc dù pin giảm chi phí trong khai thác và thời gian sử dụng lâu dài. Nhưng hiện tại loại pin mới này còn đang có một số trở ngại về tài chính để có thể nhanh chóng đưa ra thị trường.Pin được thiết kế đặc biệt để cung cấp các giải pháp lưu trữ năng lượng cho các nguồn năng lượng tái tạo như gió và mặt trời. Chính vì vậy, để đối phó với tình huống thiếu ánh nắng mặt trời và nguồn gió yếu, ngành năng lượng cần các giải pháp lưu trữ chất lượng cao không gây hại cho trái đất và có thể dễ dàng truy cập ở bất kỳ địa phương hoặc khu vực xa xôi nào trên thế giới.

Giải pháp lưu trữ được chế tạo, sử dụng nguồn tài nguyên natri có thể chế biến từ nước biển, cung cấp khả năng đảm bảo an ninh năng lượng trên quy mô rộng lớn. Nhiều quốc gia ở bất kỳ nơi đâu điều tham gia vào quá trình chuyển đổi sang năng lượng sạch nhằm đạt được trạng thái không carbon. Các nhà khoa học cũng tuyên bố công nghệ này có thể thúc đẩy quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế khử carbon hạn chế sự nóng lên toàn cầu.

Trong một báo cáo gần đây cho biết năng lượng tái tạo được thiết lập đã vượt qua than đá và trở thành nguồn phát điện lớn nhất toàn cầu trong 5 năm gần đây. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức quan đến việc lưu trữ năng lượng trong thời gian sản xuất thừa. Các nhà nghiên cứu cũng đang tiếp tục cải thiện công nghệ pin hoàn hảo hơn với mục đích cuối cùng là thương mại hóa nó.

Có lẽ không cần phải nói nhưng chúng ta có thể khử carbon càng nhanh thì chúng ta càng có nhiều cơ hội hạn chế sự nóng lên của Trái Đất. Các giải pháp lưu trữ được sản xuất bằng cách sử dụng các nguồn tài nguyên dồi dào như natri cũng có khả năng đảm bảo an ninh năng lượng lớn hơn trên diện rộng và cho phép nhiều quốc gia tham gia vào quá trình chuyển đổi theo hướng khử carbon. Tiến sĩ Zhao cũng hy vọng rằng bằng cách cung cấp một công nghệ giúp giảm chi phí, chúng ta có thể sớm đạt được chân trời năng lượng sạch trong tương lai, sẽ sớm thôi điều đó nhất định sẽ thành sự thật.

• Xem thêm bài viết chuyên mục Khám phá