Phát minh đầu tiên trên thế giới có khả năng lưu trữ năng lượng khổng lồ

Ảnh minh họa. https://kinhtexaydung.petrotimes.vn

Việc chứng minh khái niệm ở quy mô phòng thí nghiệm là một ý tưởng ở giai đoạn đầu và nó có những thách thức cần phải vượt qua. Nhưng một ngày nào đó, các nhà nghiên cứu ở Thụy Điển cho biết, pin làm từ xi măng có thể sạc lại có thể tạo ra các vật liệu xây dựng trong tương lai sẽ có các chức năng bổ sung, như lưu trữ năng lượng, kết nối 4G ở các vùng sâu vùng xa hoặc bảo vệ cực âm chống lại sự ăn mòn trong cơ sở hạ tầng bê tông.

Nghiên cứu từ Đại học Công nghệ Chalmers (Thụy Điển) đã đưa ra một khái niệm mới cho pin sạc được làm bằng xi măng. Khái niệm này, được công bố trên tạp chí khoa học Buildings, bao gồm một hỗn hợp gốc xi măng với một lượng nhỏ sợi carbon ngắn được thêm vào để tăng độ dẫn điện và độ dẻo dai khi uốn. Sau đó, các nhà nghiên cứu đưa lưới sợi carbon phủ kim loại vào hỗn hợp xi măng. Trong lưới này, họ chọn sắt và kẽm làm cực dương, và các oxit dựa trên niken làm cực âm. Độ dẫn điện của chất điện phân gốc xi măng được sửa đổi bằng cách thêm các sợi carbon ngắn.

Đại học Công nghệ Chalmers cho biết: “Mật độ năng lượng vẫn thấp so với pin thương mại, nhưng hạn chế này có thể được khắc phục nhờ khối lượng khổng lồ mà pin có thể được chế tạo khi sử dụng trong các tòa nhà”.

Các nhà nghiên cứu cho biết chất lượng quan trọng nhất của pin làm từ xi măng là nó có thể sạc lại được. Các ứng dụng tiềm năng của loại pin như vậy có thể là lưu trữ năng lượng, cung cấp năng lượng cho đèn LED hoặc cung cấp kết nối 4G ở các vùng sâu vùng xa.

“Ví dụ, nó cũng có thể được kết hợp với các tấm pin mặt trời, để cung cấp điện và trở thành nguồn năng lượng cho các hệ thống giám sát trên đường cao tốc hoặc cầu, nơi các cảm biến hoạt động bằng pin bê tông có thể phát hiện nứt hoặc ăn mòn” - Tiến sĩ Emma Zhang, Khoa Kiến trúc và Kỹ thuật Xây dựng tại Đại học Công nghệ Chalmers, và hiện là Nhà Khoa học Phát triển Cấp cao tại Delta của Thụy Điển cho biết.

Khái niệm được phát triển ở quy mô phòng thí nghiệm vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua, để trở thành một cách tiếp cận khả thi để giải quyết vấn đề lưu trữ năng lượng của thế giới trong quá trình chuyển đổi năng lượng, thúc đẩy các thành phố thông minh có thể tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải khí nhà kính từ các tòa nhà.

Theo các nhà nghiên cứu, có rất nhiều vấn đề kỹ thuật trong khái niệm cần được giải quyết, trước khi ý tưởng về pin sạc từ xi măng có thể chuyển sang giai đoạn thương mại hóa.

Các nhà khoa học cho biết, việc kéo dài tuổi thọ sử dụng của pin làm từ xi măng và phát triển các kỹ thuật tái chế chúng là những câu hỏi kỹ thuật quan trọng cần được giải quyết, nếu khái niệm này có thể hoạt động trong đời thực.

“Vì cơ sở hạ tầng bê tông thường được xây dựng để có tuổi thọ 50 hoặc thậm chí cả trăm năm, nên pin sẽ cần được tinh chỉnh để phù hợp với điều này, hoặc để dễ dàng trao đổi và tái chế hơn khi hết tuổi thọ. Hiện tại, điều này mang lại một thách thức lớn từ quan điểm kỹ thuật”, Emma Zhang nói.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tin rằng pin khái niệm sáng tạo của họ có thể đóng góp vào tương lai của ngành xây dựng và năng lượng, nơi các tòa nhà không chỉ đóng vai trò là cấu trúc mà còn là nơi lưu trữ năng lượng.

Luping Tang, Giáo sư tại Khoa Kiến trúc và Xây dựng tại Đại học Công nghệ Chalmers, cho biết: “Chúng tôi tin rằng khái niệm này đóng góp rất nhiều vào việc cho phép các vật liệu xây dựng trong tương lai có thêm các chức năng như nguồn năng lượng tái tạo”.

Nếu khái niệm mới lạ của trường Đại học Công nghệ Chalmers (Thụy Điển) về pin làm từ xi măng có thể được nâng cao vượt ra ngoài bằng chứng về khái niệm trong điều kiện phòng thí nghiệm. Thì một ngày nào đó, nó có thể dẫn đến các tòa nhà không chỉ tiết kiệm năng lượng mà còn có thể giúp các mục tiêu giảm phát thải và cung cấp năng lượng cho tương lai các thành phố.

https://kinhtexaydung.petrotimes.vn

Trang Hoàng - Thanh Xuân