Thiết kế pin nhiên liệu mới an toàn hơn khi sử dụng
Trang Interesting Engineering đưa tin đội ngũ nhà nghiên cứu Đại học Công nghệ Michigan (MTU) phát triển một thiết kế pin nhiên liệu mới có thể sử dụng trực tiếp methane hay nhiên liệu hydrocarbon khác để cung cấp năng lượng.
Hiện tại hầu hết pin nhiên liệu được cung cấp năng lượng bởi hydro có nguồn gốc từ hợp chất methane thông qua quá trình tái cấu trúc. Toàn bộ quá trình rất tốn thời gian, đắt đỏ và tạo ra lượng lớn khí thải carbon. Để khắc phục loạt khuyết điểm trên, nhóm MTU do giáo sư Yun Hang Hu đã phát triển một nguyên bản cải tiến.
4 năm trước, giáo sư Hu cùng cộng sự tìm cách cải thiện pin nhiên liệu oxit rắn (SOFC). Đặt mục tiêu giảm nhiệt độ lúc hoạt động của SOFC, họ xem xét nhiều loại vật liệu siêu cấu trúc nhằm tạo ra mặt kết nối giữa chất điện phân với cacbonat nóng chảy có thể đóng vai trò kênh truyền ion oxy cực nhanh.
Thông thường SOFC hoạt động ở nhiệt độ trên 800 độ C vì chất điện phân rắn ở nhiệt độ thấp có tốc độ truyền ion thấp. Nhóm của giáo sư Hu cho ra đời pin nhiên liệu rắn siêu cấu trúc cacbonat sở hữu khả năng truyền ion ở nhiệt độ thấp hơn (470 độ C).
Trên lý thuyết, nhiệt độ hoạt động thấp hơn mang lại hiệu quả cao và chi phí chế tạo thấp hơn. Giáo sư Hu tự tin khẳng định pin mới hoạt động an toàn hơn các pin nhiên liệu rắn khác.
Pin nhiên liệu biến đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu thành điện năng. Không giống như pin hoặc ắc quy, pin nhiên liệu không bị mất điện và cũng không có khả năng tích điện mà hoạt động liên tục khi nhiên liệu (hydro) cùng chất oxy hóa được đưa từ ngoài vào. Chúng thường được dùng cho xe nâng, xe lửa, tàu ngầm, làm nguồn điện chính hoặc điện dự phòng cho tòa nhà thương mại, công nghiệp và khu dân cư và khu vực xa xôi.
