Trong vài năm trở lại đây, thế giới công nghệ đã chứng kiến hàng loạt những phát minh mang tính cách mạng về năng lượng lưu trữ đến từ các trường đại học, viện nghiên cứu. Các công ty công nghệ và nhà sản xuất xe hơi cũng đang chi tiền mạnh bạo cho cuộc chơi này.

Bài viết dưới đây tổng hợp những nghiên cứu, phát minh khả thi nhất sẽ đảm nhận vai trò là nguồn năng lượng mới cho thiết bị công nghệ trong tương lai.

Quý vị đang xem “bài 3” của loạt bài “Tổng hợp các phát minh mới nhất về pin”, để xem “bài 2” vui lòng nhấn vào đây.

Sạc không dây bằng sóng radio
Sạc không dây không còn là khái niệm gì mới mẻ, nó đã có mặt trên một số smartphone như LG G3, Galaxy S5… Tuy nhiên, nhược điểm rất lớn của sạc không dây hiện nay là người dùng vẫn phải đặt thiết bị trên một tấm đế sạc. Energous – một công ty khởi nghiệp ở California mong muốn thay đổi thực trạng này, với chiếc router không dây WattUp ra mắt tại CES 2015.

Công nghệ sạc không dây WattUp của Energous có thể truyền năng lượng không dây ở khoảng cách 6m. Bên trong WattUp giống một router không dây với một anten RF nhỏ tích hợp trong bản mạch in PCB và một chip ASIC chuyên dụng. Khi kết nối được thiết lập, router sẽ gửi các tín hiệu RF ở cùng các giải tần Wi-Fi và tiến hành chuyển đổi những tín hiệu này thành dòng điện DC thông qua một con chip không dây đặc biệt gắn trên thiết bị.

Sản phẩm đầu tiên được ứng dụng công nghệ mới của Energous có thể sẽ xuất hiện trên thị trường trong năm 2016. Trong thời đại phát triển của smart-devices, rõ ràng WattUp là một thiết bị có tương lai vô cùng tươi sáng.

Sạc siêu tốc 26 giây
Các thỏi pin tiểu hiện nay sử dụng phương pháp dùng hóa chất để thúc đẩy phản ứng điện hóa tạo ra dòng điện và tích điện. Trong khi đó, kỹ thuật dùng tụ điện lithium-ion để lưu trữ năng lượng điện từ nhà nghiên cứu Shawn West được xem là hướng đi mới.

Pin tụ điện này có khả năng giữ điện rất lâu, mặc dù vậy theo Shawn West, nếu cất pin trong thời gian dài thì pin vẫn cạn và người dùng chỉ việc cắm sạc chỉ trong 26 giây là đầy.

Mục tiêu gây quỹ trên Kickstarter của Shawn West đã thành công ngoài dự kiến khi chỉ mất bảy ngày để chạm mốc 10.000 USD. Công nghệ pin này sẽ được thương mại hóa trong một đến hai năm tới và trước tiên sẽ được dùng trên các thiết bị di động.

Pin Nhôm-không khí cho xe điện
Công ty nghiên cứu phát triển năng lượng Phinergy (Israel) đã phát minh ra một công nghệ mang tính đột phá trong lĩnh vực cung cấp năng lượng cho xe điện.

Sự khác biệt của pin Nhôm-Không khí (Aluminium-air) là mật độ năng lượng khá cao nhờ công nghệ bơm khí oxy tự nhiên vào các cực âm (cathode). Trung bình, mỗi tấm nhôm nặng 0,5kg có thể chứa 7kW giờ điện, giúp cho xe đi được 32km, gấp 100 lần so với pin lithium-ion có kích thước tương đương.

Và như vậy, một pin nhôm-không khí nặng 50kg có thể cung cấp điện cho xe chạy 1.600km. Phạm vi hoạt động xa nhất của xe động cơ đốt trong hiện nay cũng chưa đạt được đến khoảng cách này!

Pin Nhôm-không khí sau khi cạn dung lượng sẽ được chuyển hóa thành aluminium hydroxide – Al(OH)₃ để tái chế và tạo ra pin mới. Do đó, giá thành của pin này sẽ rẻ và có lợi ích kinh tế cao hơn.

Công nghệ pin này thực sự là một thành tựu quan trọng trong ngành công nghiệp xe hơi. Nhờ vào thuộc tính gọn nhẹ, khả năng tái chế linh hoạt, thân thiện với môi trường, pin Aluminium-air sẽ được áp dụng đại trà trên các mẫu xe điện mới trong tương lai.

Pin nước… tiểu
Các nhà khoa học ở Phòng thí nghiệm Bristol Robotics tại Bristol, Anh, đã phát triển công nghệ biến nước tiểu của con người thành điện năng, có thể dùng trong smartphone. Và họ đã nhận được khoản trợ cấp của Quỹ Bill and Melinda Gates để phát triển sâu hơn công nghệ này.

Các nhà khoa học đã chế tạo ra một vật nhỏ có hình tròn được gọi là Pin nhiên liệu từ vi trùng (Microbial Fuel Cell). Bên trong nó là các vi sinh vật có trong nước tiểu, sẽ được dùng để sản xuất điện.

Nước tiểu sẽ được dẫn qua một ống cao su vào các thiết bị chuyển đổi nhiên liệu, tại đây các hợp chất bên trong sẽ bị phá vỡ liên kết và tạo ra năng lượng. Tuy nhiên, các nhà khoa học nói rằng thách thức lớn nhất là phải tập hợp đủ nhiều thiết bị chuyển đổi này với nhau thì mới có thể cung cấp một sản lượng điện đáng kể.

Dù mới chỉ là những bước đi ban đầu nhưng theo các nhà khoa học cho biết, họ rất lạc quan về tương lai của công nghệ này khi họ cho biết điện được tạo ra có thể sẽ quay trở lại để giải quyết các vấn đề liên quan đến điều kiện vệ sinh và thậm chí còn dùng để sạc được cả điện thoại di động.

Năng lượng từ tiếng ồn
Các nhà nghiên cứu tại London, Anh đã tích hợp thành công một cảm biến trên smartphone giúp sạc pin cho thiết bị nhờ tiếng ồn từ môi trường xung quanh.

Theo mô tả, họ sẽ sử dụng kẽm oxit làm chất xúc tác trực tiếp cho quá trình biến đổi các rung động âm thanh thành năng lượng điện. Cụ thể, một cảm biến được gắn trên smartphone hoạt động dựa trên nguyên tắc được gọi là hiệu ứng áp điện (Piezoelectric Effect). Các bộ phát nano (Nanogenerators) sẽ thu thập các tiếng ồn từ môi trường xung quanh và biến thành điện năng.

Cách tạo năng lượng điện dạng này rất phù hợp và hiệu quả khi sử dụng điện thoại hay các thiết bị di động trong môi trường ồn ào như các đô thị, nhà hàng, siêu thị…

(Còn tiếp)

(Nguồn: khoahoc.tv)