Bài học rút ra chính
- Các nhà nghiên cứu đã chia sẻ chi tiết về một loại pin mới làm từ niken có thể tồn tại hơn 100 năm.
- Loại pin lâu dài như vậy có thể trở nên thân thiện với môi trường nếu nó có thể được sử dụng cho nhiều mục đích, đề xuất của các chuyên gia.
- Những người khác đưa ra tuyên bố 100 năm với một chút muối, cảnh báo trước thời hạn dự đoán ngoài thử nghiệm thực tế.
Hãy tưởng tượng một thế giới nơi pin có thể tồn tại lâu hơn các sản phẩm mà chúng cung cấp năng lượng.
Tiến gần hơn một bước tới khả năng như vậy, các nhà nghiên cứu từ Đại học Dalhousie ở Halifax, Canada, cùng với nhóm nghiên cứu pin tiên tiến của Tesla, đã chia sẻ chi tiết về một loại pin mới dựa trên niken, trong điều kiện thích hợp có thể kéo dài cực kỳ thời gian dài. Chưa hết về pin, một trong những tác giả của bài báo là Jeff Dahn, được coi là một trong những người tiên phong về pin lithium-ion (Li-ion).
“Trong khi nghiên cứu này cho thấy hứa hẹn trong việc phát triển loại pin có thể tồn tại trong một thế kỷ,” Gavin Harper, Thành viên Nghiên cứu Vật liệu Quan trọng, Trung tâm Birmingham về Các yếu tố Chiến lược & Vật liệu Quan trọng, tại Đại học Birmingham, nói với Lifewire qua email, “Chúng tôi sẽ chỉ có thể tối đa hóa lợi ích môi trường có được từ công nghệ này nếu chúng tôi có thể tìm thấy các ứng dụng sử dụng pin trong suốt thế kỷ của nó.”
Thời gian thử nghiệm
Độ bền của sản phẩm, Harper giải thích, không chỉ là một chức năng về thời gian sử dụng. Một khía cạnh quan trọng không kém là mức độ hấp dẫn của nó đối với mọi người trong suốt vòng đời của nó. Để lái xe về nhà tranh luận của mình, Harper nhận xét rằng hiếm khi thấy những chiếc xe thế kỷ chạy trên đường.
“Vì bộ pin sẽ tồn tại lâu hơn chiếc xe, nó có thể được chuyển sang một chiếc xe mới khi chiếc xe ban đầu đã sẵn sàng để được vận chuyển,” Dr. Stephen J. Harris, Nhà khoa học Dự án tại Bộ phận Lưu trữ Năng lượng ở Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley, trong một cuộc trao đổi qua email với Lifewire.
Harper tin rằng để sử dụng tốt nhất những viên pin bền lâu như vậy, điều quan trọng là phải xem xét phạm vi ứng dụng mà chúng có thể được sử dụng trong suốt vòng đời của chúng, đặc biệt vì chúng có thể là một công nghệ cho phép cải thiện môi trường khác.
“Dự án ReLIB của Đại học Birmingham đang nghiên cứu việc tái sử dụng và tái chế pin Lithium-Ion, khám phá cách phân tầng hiệu quả các tế bào thông qua nhiều mục đích sử dụng trong vòng đời của chúng,” Harper nói thêm.
Một mục đích sử dụng cho những loại pin lâu dài như vậy, Harper gợi ý, sẽ dành cho các ứng dụng lưu trữ năng lượng hoặc sao lưu, nơi mà tuổi thọ lâu dài của chúng sẽ là một cuộc cách mạng. Ông nói: “Lưu trữ năng lượng hiệu quả về chi phí trên lưới điện có thể cho phép thâm nhập nhiều hơn vào các nguồn năng lượng tái tạo không liên tục, làm xanh hóa lưới điện.
Anh ấy tin rằng một trong những điều quan trọng cần được xem xét trong tương lai là lợi tức đầu tư bằng cách xác định lượng năng lượng cần thiết để tạo ra pin so với lượng năng lượng chúng có thể lưu trữ trong suốt thời gian tồn tại.
“Nếu chúng ta có thể sản xuất pin có tuổi thọ rất cao, thì năng lượng lưu trữ trong suốt thời gian tồn tại sẽ tăng lên và điều này cải thiện tác động môi trường của pin, cho phép chúng ta sản xuất nhiều dung lượng lưu trữ năng lượng hơn để ít năng lượng đầu vào hơn” Harper giải thích.
Môi trường thân thiện
Tất nhiên, chúng tôi sẽ không sớm thấy loại công nghệ pin này trong cuộc sống của chúng tôi: Đây vẫn còn ở mức độ nghiên cứu rất sớm. Harper cho biết pin được đề xuất yêu cầu kiểm soát môi trường nghiêm ngặt để thực hiện lời hứa dịch vụ 100 năm của nó. Một trong những yêu cầu về môi trường là pin hoạt động ở 25 ° C (77 ° F), như Harper đã lưu ý, dễ thực hiện hơn trong các ứng dụng tĩnh.
Hơn nữa, với thời lượng sử dụng lâu dài của pin, Harper tưởng tượng rằng các bộ phận phụ trợ khác của bộ nguồn sẽ bị lỗi trước khi pin. Tuy nhiên, đây là thứ mà anh ấy tin rằng có thể được thiết kế xung quanh bằng cách áp dụng phương pháp mô-đun cho những thứ như thiết bị điện tử hỗ trợ, có thể được thay thế hoặc làm mới trong vòng đời của pin.
Điều gì sẽ xảy ra nếu sau 30 năm, có một số cơ chế thất bại mới mà chúng ta chưa từng thấy trước đây và thậm chí chưa bao giờ nghĩ đến?
Tiến sĩ. Harris cũng cảnh báo không nên dự đoán thời gian tồn tại quá thời gian thử nghiệm thực tế.
Anh ấy giải thích rằng ngay cả khi chúng tôi quản lý để làm chậm các cơ chế lỗi đã biết đến mức có thể ngăn chúng hoạt động trong ít nhất 100 năm, thì không ai đã sử dụng pin trong bất kỳ thứ gì như cấu hình ngày nay cho hơn một vài thập kỷ.
“Điều gì sẽ xảy ra nếu sau 30 năm, có một số cơ chế thất bại mới mà chúng ta chưa từng thấy trước đây và thậm chí chưa bao giờ nghĩ đến?” anh ấy hỏi.
