Công nghệ pin 'tự sưởi' giúp lưu trữ năng lượng ngay cả trong giá rét
Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng công nghệ mới sẽ tối ưu hóa khả năng lưu trữ năng lượng ở nhiệt độ chỉ 5 độ C.
Một nghiên cứu hợp tác giữa Đại học Skoltech (Nga), Viện Công nghệ Cáp Nhĩ Tân (Trung Quốc) và Viện Vật lý và Công nghệ Moscow (Nga) đã chỉ ra cách pin dòng chảy oxy hóa khử vanadi có thể hoạt động hiệu quả hơn trong điều kiện nhiệt độ thấp chỉ 5 độ C. Đây chắc chắn là tin vui cho những khu vực như ở miền Bắc khi chuyển sang những giai đoạn giá rét rất cần nguồn năng lượng ổn định để sưởi ấm.
Công nghệ mới giúp giải quyết nỗi lo tích trữ pin khi thời tiết vào mùa rét.
Được công bố trên Journal of Power Sources, nghiên cứu đã phát triển một mô hình toán học mô tả hoạt động của pin dòng chảy oxy hóa khử vanadi trong các điều kiện môi trường khác nhau. Mikhail Pugach từ Skoltech (Nga) cho biết: “Nhiệt độ môi trường thấp có thể dẫn đến mất dung lượng đáng kể do tăng tổn thất nồng độ và tăng cường chuyển đổi chất điện phân. Tuy nhiên, ở dòng điện tải cao, nhiệt độ chất điện phân có thể tăng hơn 15°C sau 10 chu kỳ sạc-xả, giúp ổn định dòng chảy và dung lượng”.
Pin dòng chảy oxy hóa khử vanadi có thể hoạt động ở hai chế độ: dòng chảy không đổi và công suất bơm không đổi. Chế độ dòng chảy không đổi dễ bị mất ổn định ở nhiệt độ thấp, trong khi công suất bơm không đổi cho phép pin khắc phục nguy cơ mất điện. Việc áp dụng dòng điện cao hơn so với diện tích bề mặt trong chế độ công suất bơm không đổi giúp tạo ra hiện tượng “tự làm nóng”, cho phép pin hoạt động ổn định ngay cả trong điều kiện lạnh giá.
Nhóm nghiên cứu đã ghi nhận tổn thất điện năng tiềm ẩn trong nhiều điều kiện khác nhau và mong muốn giúp các hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn duy trì hiệu suất tối đa bất kể khó khăn theo mùa. Theo Tech Xplore, pin dòng chảy đã chứng minh là công nghệ hữu ích trong việc quản lý năng lượng quy mô lớn, giúp lưới điện cung cấp năng lượng đáng tin cậy hơn.
Trong thời tiết lạnh, thay vì phụ thuộc vào nguồn cung cấp điện tăng lên để bù đắp tổn thất, người dùng có thể tin tưởng vào pin lưu lượng và lưới điện địa phương để duy trì khả năng tích trữ điện cao, từ đó giảm chi phí sử dụng điện. Một hệ thống lưu trữ năng lượng ổn định hơn cũng có thể giảm áp lực lên các nhà máy điện, góp phần cắt giảm ô nhiễm carbon và chống lại biến đổi khí hậu do việc đốt nhiên liệu hóa thạch.
