Harvard phát minh ra loại pin sạc dòng hoạt động liên tục trong 10 năm, không lo ăn mòn và độc hại

Đã bao giờ bạn nghĩ đến viễn cảnh căn nhà của mình hoạt động trên một nguồn năng lượng pin khổng lồ, bền bỉ mà lại có thể liên tục sạc để dùng liên tiếp và tự hỏi liệu nó có thể trở thành khả thi hay chưa? Tin tốt là các nhà khoa học tại Trường Kỹ sư và Khoa học Ứng dụng Harvard đã phát triển nên một loại pin sạc dòng có khả năng cung cấp năng lượng liên tục trong hơn 10 năm. Bên cạnh vòng đời ấn tượng của phát kiến pin này, đội ngũ nghiên cứu cũng thành công trong việc đảm bảo được giá thành hoàn toàn phải chăng, chất lượng cao cấp không bị ăn mòn cũng như những lo ngại về chất độc hại.

Lãnh đạo bởi giáo sử Michael Aziz và Roy Gordon, phát minh đột phá này đã giúp mang lại tiềm năng vượt trội để thay đổi công cuộc vận hành và ứng dụng năng lượng của mọi người trên toàn thế giới. Aziz và Gordon quả thực có công lớn khi sáng tạo nên một cách thức tận dụng lợi ích của pin sạc dòng mà không bị giảm thiểu chất lượng và tuổi thọ như hiện tượng và cơ chế xảy ra với các loại truyền thống.

Cụ thể, pin sạc dòng truyền thống sử dụng các dung dịch chất điện phân ion để lưu trữ năng lượng. 2 thành phần dung dịch hóa học được phân rã khỏi nhau thành các bể phân vùng riêng biệt, phân vùng lớn hơn sẽ có năng lượng nhiều hơn phân vùng nhỏ. Thông thường, để sạc lại chúng thì chỉ cần thay thế các chất điện phân làm nhiệm vụ phân rã để nạp điện. Tuy nhiên, mỗi lần thực hiện thao tác thay thế đó thì tuổi thọ pin sẽ lại giảm xuống - trở thành một trong những nhược điểm khó khắc phục nhất của loại pin này. Ngoài ra, chi phí phát triển sản xuất và duy trì hoạt động cũng không rẻ, vì phân vùng bể chứa dung dịch và màng lọc phải chống chịu được chất độc và ăn mòn.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu ở Harvard đã khám phá ra khả năng thay đổi thành phần cấu tạo hóa học của dung dịch điện phân phân rã ở cả 2 cực, khiến chúng có thể hòa tan được trong nước và có độ pH trung tính. Điều này chính là yếu tố làm nên thành tích sạc mà không làm giảm tuổi thọ pin. Kết quả của Harvard cho thấy phát minh của họ chỉ giảm 1% dung lượng sau tận 100 chu kỳ sạc. Nói cách khác, loại pin này có thể hoạt động bền bỉ trong hơn 10 năm với chất lượng duy trì đáng kể và không gây tốn kém về chi phí bảo trì.

"Chúng tôi đã thành công khi phân rã các chất điện phân ở môi trường nước trung hòa, nên đây sẽ là một nguồn pin rất bền mà bạn có thể đặt tại nơi ở và sử dụng nó lâu dài," Gordon trả lời phỏng vấn tại Harvard. "Nếu chẳng may nó bị rò rỉ hay đổ ra nền, sẽ không có hiện tượng ăn mòn nào xảy ra cả, và chi phí xây dựng, thiết kế vỏ chứa dung dịch cũng đỡ tốn kém hơn vì không cần đến chất liệu chống chịu ăn mòn độc hại."

Bộ Năng lượng cũng đã đặt ra mục tiêu về một phát kiến pin có khả năng dự trữ nguồn điện giúp chi phí giảm xuống dưới 100 USD/KWh, góp phần làm cho nền công nghiệp điện năng phát triển đột phá hơn nhiều so với mạng lưới các nhà máy điện truyền thống.

"Bạn có thể thay đổi diện mạo cả thế giới nếu như đến gần được mục tiêu to lớn này," Aziz nhận định.

Tham khảo: DigitalTrends