Cháy nổ pin trên nhiều thiết bị di động và cả Hoverboard: Cùng nhìn lại ngọn nguồn chi tiết giải đáp cho vấn đề này

Nhìn lại thực tế, chỉ 2 tuần sau khi ra mắt Galaxy Note 7, Samsung đã phải ngậm ngùi thu hồi lại toàn bộ 2,5 triệu thiết bị bán ra trên toàn cầu sau khi bị dính nhiều lỗi cháy nổ.

Vậy tại sao pin điện tử lại có vẻ dễ dàng gặp sự cố đến như vậy?

Giáo sư Richard Williams, Phó hiệu trưởng Đại học Heriot-Watt đã có lời giải thích xác đáng cho ngọn nguồn gốc rễ của vấn đề này.

Năng lượng đóng vai trò vô cùng thiết yêu trong cuộc sống của chúng ta, tuy nhiên chính hiện thân của năng lượng là những viên pin lại đang dần làm mất lòng tin của người dùng công nghệ trong những ngày gần đây.

Nhiều hãng hàng không đã nghiêm cấm vận chuyển, mang Galaxy Note 7 lên mỗi chuyến bay vì lo sợ nguy cơ cháy nổ và nhiều mối nguy hiểm tiềm ẩn khác về người và của. Thậm chí ngay cả những mẫu mã điện thoại khác cũng có liên quan đến một vài vụ tai nạn không đáng có, chẳng riêng gì Galaxy Note 7.

Bên cạnh đó, những chiếc ván trượt cân bằng tự động (hoverboard) cũng chịu chung số phận vì nhiều báo cáo cháy nổ được ghi nhận trong thời gian gần đó. Những mối nguy hiểm về lửa vẫn luôn là một rủi ro gắn liền với các thiết bị chạy bằng điện, đặc biệt là ở Trung Quốc theo nhiều thống kê.

Nguyên nhân từ đâu mà ra?

Những năm 1990, pin lithium-ion dần được công nhận làm tiêu chuẩn thiết kế cho điện thoại nói chung. Cụ thể, Lithium là một kim loại nhẹ, ít độc hơn những chất liệu làm pin trước đó như chì và cadmium, và có khả năng sử dụng lâu dài, chu kỳ sạc lên đến hàng nghìn lần, cũng như những ưu điểm về mặt kết cấu thống nhất theo lớp. Nhờ đó, những vấn đề về nhiệt độ sẽ được giảm thiểu tối ưu hóa hơn, đi cùng nhiều ích lợi khác về khía cạnh lưu trữ năng lượng.

Càng ngày, thiết kế pin lithium-ion càng trở nên hoàn thiện và cải tiến hơn nhờ vào những khoản đầu tư nghiên cứu khoa học từ giữa thập niên 1990. Năng lượng mà một viên pin trung bình có thể lưu trữ đã tăng từ 100Wh/kg lên 270Wh/kg, đồng nghĩa với việc bạn có thể sở hữu nhiều điện năng cung cấp hơn với kích cỡ pin nhỏ gọn như vậy. Đây chính là tiền đề mở ra cho nhiều phát kiến công nghệ điện tử tiên tiến hiện nay, khi mà kích cỡ và trọng lượng thiết bị cũng góp phần làm một yếu tố quan trọng.

Tuy nhiên, càng nhiều năng lượng cũng đi liền với lượng nhiệt tỏa ra nhiều hơn, và mọi thứ khi ấy sẽ trở nên thực sự nhạy cảm khi cơ chế tản nhiệt hoạt động không tốt. Do vậy, mọi thương hiệu phải tuyệt đối chú tâm đến khâu sản xuất và chế tạo pin, vì chỉ cần một sơ suất nhỏ thôi cũng có thể gây ra hậu quả đáng tiếc.

Những ví dụ về nhiều vụ nổ bắt nguồn từ việc ma sát, tác động vật lý với pin hay quá tải nhiệt có lẽ cũng không còn xa lạ gì với nhiều người:

Điều này không chỉ dẫn đến hỏng hóc thiết bị, mà còn gây nên nhiều nguy hiểm cho không gian xung quanh nữa. Thực chất, những ghi chép về tai nạn kiểu này đã xuất hiện từ khoảng 10 năm trước, nhưng thời điểm gần đây nó mới thực sự bùng phát trở nên phổ biến.

Dưới con mắt của một người tiêu dùng, 2 giải pháp sau đây có thể được tận dụng để khắc phục điều này: chấp nhận tuổi thọ pin giảm đi để tránh quá tải nhiệt, đi kèm với tần suất sạc tăng lên; hoặc hãy chờ đợi đến khi nào các thiết bị thực sự được đánh giá và công nhận là tối ưu về mặt công nghệ, thay vì nóng lòng trải nghiệm luôn những đặc điểm, tính năng mới (tất nhiên là thời gian đợi trung bình sẽ tương đương khoảng 6 tháng, tính theo trình độ khoa học và công nghệ phát triển như hiện nay).

Tương lai lâu dài, bền vững

Vẫn còn xuất hiện một vài câu hỏi về những nguy cơ tiềm ẩn bên lề, và đáng tiếc, câu trả lời là "có". Ngành công nghiệp sản xuất pin luôn được cho là sẽ thỏa mãn nguồn cung dồi dào về năng lượng, có thể là lời giải đáp cho mô hình "công viên chạy bằng pin" trong tương lai, phù hợp với xu hướng hiện đại hóa công nghệ toàn cầu, đặc biệt là ở các thành phố.

Những công viên xanh đó sẽ làm giảm bớt gánh nặng về nguồn điện lưới của quốc gia, vốn đã hứng chịu nhiều nguy cơ quá tải vào những mùa cao điểm. Nhiều dự án, kế hoạch đã bắt đầu được triển khai, đồng thời những dây chuyền sản xuất pin lithium hay vanadium thế hệ mới cũng đang dần được đưa vào áp dụng cho các khu dân cư ở Mỹ và châu Âu.

Chẳng hạn, một thị trấn nhỏ ở phía Bắc nước Đức đã và đang hoạt động dựa trên một hệ thống sản sinh ra năng lượng tương đương 2MW, có khả năng lưu trữ 2MWh - bằng với 3 giờ hoạt động của cụm turbine gió bên bờ biển.

Mỹ cũng không chịu đứng ngoài cuộc chơi, với hình ảnh bên dưới là cụm pin cung cấp năng lượng cho các phòng thí nghiệm ở Washington.

Đặc biệt, phải để đến Trung Quốc: Những cơ sở thử nghiệm tại Trương Bắc, thị trần nhỏ gần Bắc Kinh, đang chạy trên hệ thống năng lượng 14MW, và hiện tại họ đang triển khai xây dựng thêm một cơ sở khác với tiềm năng lưu trữ 500MWh, nhằm mục đích phân phối 64GW điện năng trên toàn Trung Quốc từ nay đến năm 2020, đủ cho 50 triệu nhà dân đang sinh sống.

Vấn đề ở đây vẫn liên quan đến mật độ và quy mô thiết kế dành cho lưu trữ năng lượng, ví dụ như những công viên như đã đề cập, có thể dẫn đến nguy hiểm tương tự như trên những thiết bị điện thoại.

Xét cho cùng, nếu chưa thể tìm ra phương pháp triệt để dành cho khó khăn đó, các chủ sản xuất sẽ phải tính đến bước giảm thiểu kích cỡ và mức năng lượng của pin. Đơn giản, yếu tố an toàn vẫn được đặt lên trên hàng đầu.

Ngoài ra, hãy luôn nhớ một điều rằng chế tạo pin cũng là quá trình tiêu hao nguyên liệu đáng kể. Do vậy, công cuộc tái sử dụng và tái chế linh kiện như pin luôn là một chủ đề nóng liên quan đến môi trường.

Nói tóm lại, chúng ta vẫn đang phải đối mặt với một chặng đường thử thách dài đầy gian nan nữa mới có thể chạm tay đến ngưỡng cửa mơ ước về công nghệ năng lượng của tương lai.

Theo Dailymail