[Công nghệ] 10 công nghệ mới giúp thay thế hoàn toàn pin truyền thống, vẹn cả đôi đường!

Đóng góp bởi Phan Huy Thái Nguyên

01/01/23

Một thập kỷ qua, khi mà thiết bị công nghệ phát triển như vũ bão thì công nghệ pin tiến bước cực kỳ chậm. Thời lượng pin hiện tại của các thiết bị đó hoàn toàn không thể làm người dùng thỏa mãn. Những thành tựu về công nghệ pin mới dưới đây được đánh giá rất có triển vọng, để đảm nhận vai trò nguồn năng lượng mới cho các thiết bị công nghệ trong tương lai.

1. Sạc pin qua “không khí”, bằng âm thanh

Công nghệ sạc qua “không khí” sử dụng sóng siêu âm để truyền tải nguồn điện. Năng lượng được biến thành sóng âm thanh để phát đi và sau đó được chuyển đổi trở lại nguồn điện cung cấp cho thiết bị. Thực tế thì công nghệ sạc không dây đã xuất hiện từ lâu và được tích hợp vào nhiều thiết bị. Tuy nhiên, hạn chế của chúng là phải đặt thiết bị muốn sạc sát với nguồn sạc. Do vậy, công nghệ sạc mới giúp cho người dùng thoải mái hơn khi có thể sạc pin cho thiết bị trong phạm vi lên đến vài mét.

Mô hình bộ sạc qua "không khí" Ubeam

Một công nghệ tương tự cũng được phát triển, đó là sạc pin bằng âm thanh. Các nhà nghiên cứu tại Anh đã tích hợp thành công một cảm biến trên smartphone giúp sạc pin cho thiết bị nhờ âm thanh từ môi trường xung quanh. Cảm biến loại này hoạt động dựa theo nguyên tắc hiệu ứng áp điện. Các bộ phát nano sẽ thu thập các tiếng ồn từ môi trường xung quanh và biến chúng 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…

2. Pin năng lượng sương mù

Các nhà khoa học tại MIT đang tiến hành nghiên cứu và có những thành công bước đầu trong việc tìm ra cách để hấp thụ năng lượng từ sương trong không khí. Công nghệ này sử dụng các tấm kim loại phẳng xen kẽ để tạo ra điện từ các hạt sương nước trong không khí. Thử nghiệm ban đầu cho thấy thiết bị có thể sản xuất lượng điện rất nhỏ khoảng 15 picowatt (~1,5 x 10-11 W).

Hệ thống tạo năng lượng pin bằng sương nước trong không khí tại MIT

Một bộ sạc có kích thước cỡ chiếc máy tính xách tay 17 inch với công nghệ này có thể sạc đầy pin điện thoại trong vòng 12 giờ. Lượng điện tạo ra trong nghiên cứu bước đầu rất nhỏ, chắc chắn không thể thay thế được các nguồn điện hiện nay. Nhưng nguồn điện dạng này sẽ rất quan trọng và cần thiết ở những nơi hẻo lánh, hoang dã.

3. Sạc di động siêu nhanh chỉ trong vòng 1 phút

Công nghệ sạc pin siêu nhanh với tên gọi StoreDot được phát triển tại đại học Tel Aviv (Israel). Công nghệ này có thể hoạt động với tất cả các dòng smartphone hiện nay. Để có được tốc độ sạc cực nhanh như vậy, bộ sạc đã được tích hợp công nghệ chuyên biệt. Đó là sự kết hợp của các bóng bán dẫn sinh học được tạo ra từ các các chuỗi axit amino ngắn (Peptides). Chi phí sản xuất StoreDot khoảng 20 USD và sản phẩm áp dụng công nghệ này sẽ được thương mại hóa vào năm 2016.

Video giới thiệu tốc độ sạc nhanh "kinh hoàng" từ StoreDot

Tương tự, Shawn West cũng giới thiệu loại pin sạc đầy chỉ trong 26 giây. Pin Shawn West sử dụng tụ điện Li-ion, là dạng pin tụ điện đã có từ lâu nhưng sớm bị quên lãng vì tốc độ tiêu hao và cạn kiệt rất nhanh. Tuy nhiên, Shawn West đã khắc phục được nhược điểm đó. Loại pin này có khả năng giữ điện rất lâu, mặc dù nếu cất pin trong thời gian dài thì pin vẫn cạn và người dùng chỉ việc cắm sạc chỉ trong 26 giây là đầy. Công nghệ pin này sẽ được thương mại hóa trong một hoặc hai năm tới và trước tiên sẽ được dùng trên các thiết bị di động.

4. Sạc năng lượng mặt trời

Hãng Alcatel vừa trình diễn công nghệ sạc pin cho di động bằng ánh sáng mặt trời nhờ tấm nền trong suốt được đặt trên màn hình. Công nghệ có thể tạo ra năng lượng từ bất cứ đâu có ánh sáng, kể cả ánh sáng thường và ánh sáng mặt trời. Dự kiến, công nghệ mới này sẽ được thương mại hóa trong năm nay và các chuyên gia tin rằng phương thức tạo năng lượng như vậy sẽ giải quyết triệt để vấn đề cạn pin.

Điện thoại Alcatel có thể sạc năng lượng từ bất kỳ đâu có ánh sáng

Tương tự, nhà sản xuất đồng hồ cao cấp Tag Heuer vừa cho ra mắt phiên bản mới của chiếc điện thoại cao cấp Meridiist Infinite cũng có khả năng sạc pin nhờ ánh sáng mặt trời. Tag Heuer đã sử dụng một tấm phủ quang điện trong suốt đặt giữa tấm nền LCD và màn hình. Lớp phủ này không thể thấy bằng mắt thường và có chức năng thu nhận ánh sáng để chuyển hóa thành năng lượng.

5. Pin Aluminium-air cho xe điện

Công nghệ pin này sử dụng khí oxy tự nhiên để bơm vào các ca-tốt. Nhờ vậy, pin sẽ nhẹ và có kích thước nhỏ hơn rất nhiều so với công nghệ pin Li-ion lỏng. Công nghệ này hứa hẹn giúp xe điện có thể chạy được gần 2.000 km chỉ sau một lần sạc đầy. Pin loại này sau vài tháng cạn dung lượng sẽ được tái chế và tạo ra pin mới do đó giá sẽ rẻ và lợi ích kinh tế cao hơn. 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 Aluminium-air hứa hẹn giúp xe điện có thể chạy được gần 2.000 km chỉ sau một lần sạc đầy

6. Pin carbon kép

Power Japan Plus vừa phát minh ra một công nghệ pin mới với tên gọi Ryden dual carbon. Loại pin này mang lại thời lượng sử dụng lâu hơn và có thời gian sạc nhanh gấp 20 lần so với pin Li-Ion hiện nay. Công nghệ này sử dụng nguyên liệu carbon nên pin có độ bền cao và thân thiện môi trường hơn so với tất cả các loại pin hiện tại. Tuổi thọ kéo dài đến hơn 3,000 lần sạc và xác suất cháy nổ cực kỳ thấp.

Video giới thiệu pin carbon kép Ryden

7. Pin cát

Các chuyên gia mới đây đã phát hiện ra pin Li-Ion sử dụng cát bên trong sẽ mang lại hiệu quả sử dụng cao gấp 3 lần so với pin Li-ion truyền thống. Cấu tạo của pin cát này cũng tương tự như Li-Ion hiện đang sử dụng trên các thiết bị thông minh, nhưng khác ở chỗ cực dương bằng than chì sẽ được thay thế bằng cát. Với thành phần như vậy, chi phí sản xuất cũng sẽ thấp, không độc hại cho người sử dụng và thân thiện với môi trường.

Pin với cực dương bằng cát với chi phí sản xuất thấp, không độc hại và thân thiện với môi trường

8. Pin muối Natri-ion

Các nhà khoa học ở Nhật Bản đã nghiên cứu tạo ra một loại pin mới mà không cần đến Lithium. Và hiện họ đã thành công với Natri – nguyên tố rất phổ biến và dễ kiếm. Với loại pin mới này, hiệu quả mang lại cao gấp 7 triệu lần so với việc dùng Lithium. Các nghiên cứu liên quan đến pin Natri-ion thực tế đã được tiến hành từ những năm 1980, nhưng mãi đến nay mới đạt được kết quả.

Bằng cách dùng muối – loại nguyên liệu phổ biến, dễ tìm và giá rẻ để tạo ra năng lượng đã mở ra một kỷ nguyên năng lượng mới dành cho thiết bị di động và công nghiệp ô tô. Công nghệ pin này đang được nghiên cứu sâu hơn và sẽ bắt đầu được áp dụng lên điện thoại thông minh, xe hơi... trong 10 năm nữa.

Video giới thiệu pin Natri-ion

9. Sạc cell nhiên liệu Hydro

Loại sạc này sử dụng hydrogen để nạp pin cho thiết bị, rất thân thiện với môi trường. Mỗi cell hydrogen có thể cung cấp 5 lần sạc đầy cho một chiếc điện thoại di động (dung lượng 25Wh/cell). Loại sạc này hỗ trợ cổng sạc USB type A giúp sạc được hầu hết các dòng điện thoại hiện nay với dòng điện đầu ra ở mức 5V, công suất 5W và 1000mA. Sạc di động UPP Hydrogen Fuel Cell dự kiến được bán vào năm nay.

10. Pin Nano

Pin Nano có công suất cao gấp 3 lần các loại pin hiện nay, thời gian sạc đầy chỉ sau 12 phút với tuổi thọ pin đạt hàng ngàn chu kỳ. Loại pin này được cấu tạo gồm nhiều tổ hợp nhỏ có tên là Nanopores - nhỏ hơn sợi tóc người 80.000 lần - để tạo nên một cấu trúc như tổ ong. Pin Nano có lợi thế về kích thước nên sẽ phù hợp cho các thiết bị có kích thước nhỏ như đồng hồ thông minh, chip cấy dùng năng lượng pin...

Pin Nano sẽ phù hợp cho các thiết bị có kích thước nhỏ

Bạn nhận xét thế nào về 10 công nghệ pin mới phía trên, giúp cải thiện cũng như cách sạc tiện lợi hơn cho các thiết bị điện tử, nhất là smartphone?

Thegioididong (Tổng hợp)