Pin natri-Ion thay đổi cuộc chơi năng lượng tái tạo

Khi xã hội chuyển dần khỏi nhiên liệu hóa thạch, nhu cầu về pin ngày càng tăng. Đồng thời, sự gia tăng này có thể dẫn đến sự khan hiếm lithium và coban, những nguyên tố thiết yếu trong các loại pin phổ biến.

Một giải pháp thay thế có thể là pin natri-ion, chủ yếu sử dụng muối ăn và sinh khối có nguồn gốc từ ngành lâm nghiệp làm nguyên liệu thô. Giờ đây, một nhóm nhà nghiên cứu từ Đại học Công nghệ Chalmers (Thụy Điển), cho thấy những pin natri-ion này có tác động đến khí hậu tương đương với các pin lithium-ion của chúng - mà không có nguy cơ cạn kiệt nguyên liệu thô.

Rickard Arvidsson, Phó giáo sư Phân tích Hệ thống Môi trường tại Chalmers, cho biết: “Các vật liệu chúng ta sử dụng trong pin trong tương lai sẽ rất quan trọng để có thể chuyển sang sử dụng năng lượng tái tạo và đội xe không sử dụng hóa thạch”.

Theo Đạo luật Nguyên liệu thô Quan trọng của Ủy ban Châu Âu, nhu cầu về nguyên liệu pin thô quan trọng dự kiến sẽ tăng theo cấp số nhân khi các nước trong Liên minh châu Âu (EU) chuyển đổi sang hệ thống năng lượng tái tạo và xe điện. Quá trình chuyển đổi xanh cũng sẽ đòi hỏi phải sản xuất pin tại địa phương nhiều hơn và các công nghệ mới không sử dụng hóa thạch khác, đồng thời cần có nguồn cung cấp nguyên liệu thô ổn định để đáp ứng nhu cầu. Đồng thời, hoạt động sản xuất như vậy có nguy cơ gián đoạn nguồn cung cao do số lượng nguồn nguyên liệu thô hạn chế.

Rickard Arvidsson bình luận: “Pin lithium-ion đang trở thành công nghệ thống trị trên thế giới và chúng tốt hơn cho khí hậu so với công nghệ dựa trên hóa thạch, đặc biệt là khi vận chuyển. Nhưng lithium đặt ra một nút thắt cổ chai. Bạn không thể sản xuất pin dựa trên lithium với tốc độ như bạn muốn sản xuất ô tô điện và có nguy cơ cạn kiệt trong thời gian dài. Ngoài ra, những vật liệu pin quan trọng như lithium và coban phần lớn chỉ được khai thác ở một số nơi trên thế giới, gây rủi ro cho nguồn cung”.

Pin natri-Ion thay đổi cuộc chơi năng lượng tái tạo -0
Pin natri-ion chứa natri - một chất rất phổ biến được tìm thấy trong muối ăn - thay vì lithium

Pin natri-ion cung cấp công nghệ đầy hứa hẹn

Sự phát triển của các công nghệ pin mới đang tiến triển nhanh chóng trong nỗ lực tìm kiếm thế hệ lưu trữ năng lượng bền vững tiếp theo - tốt nhất là có tuổi thọ dài, mật độ năng lượng cao và dễ sản xuất. Nhóm nghiên cứu tại Chalmers đã chọn xem xét pin natri-ion, có chứa natri - một chất rất phổ biến được tìm thấy trong natri clorua thông thường - thay vì lithium. Trong một nghiên cứu mới, họ đã thực hiện cái gọi là đánh giá vòng đời của pin, trong đó họ đã kiểm tra tổng tác động đến môi trường và tài nguyên trong quá trình khai thác và sản xuất nguyên liệu thô.

Rickard Arvidsson báo cáo: “Chúng tôi đi đến kết luận rằng pin natri-ion tốt hơn nhiều so với pin lithium-ion về tác động đến sự khan hiếm tài nguyên khoáng sản và tương đương về tác động đến khí hậu. Tùy thuộc vào kịch bản mà bạn xem xét, chúng có dung lượng lưu trữ điện lý thuyết là từ 60 đến chỉ hơn 100 kg lượng carbon dioxide tương đương trên mỗi kilowatt giờ, thấp hơn so với báo cáo trước đây đối với loại pin natri-ion này. Đây rõ ràng là một công nghệ đầy hứa hẹn”. Nhóm nhà nghiên cứu cũng xác định một số biện pháp có khả năng làm giảm hơn nữa tác động của khí hậu - chẳng hạn như phát triển chất điện phân tốt hơn cho môi trường, vì nó chiếm phần lớn trong tổng tác động của pin.

Năng lượng xanh đòi hỏi phải lưu trữ năng lượng

Pin natri-ion ngày nay dự kiến sẽ được sử dụng để lưu trữ năng lượng cố định trong lưới điện và với sự phát triển không ngừng, chúng có thể cũng sẽ được sử dụng trong ô tô điện trong tương lai. Rickard Arvidsson giải thích: “Việc lưu trữ năng lượng là điều kiện tiên quyết cho việc mở rộng năng lượng gió và năng lượng mặt trời. Vì việc lưu trữ chủ yếu được thực hiện bằng pin, câu hỏi đặt ra là những viên pin đó sẽ được làm từ gì? Nhu cầu về lithium và coban ngày càng tăng, có thể là trở ngại cho sự phát triển này”.

Ưu điểm chính của công nghệ này là vật liệu chế tạo pin natri-ion rất dồi dào và có thể tìm thấy ở khắp nơi trên thế giới. Một điện cực trong pin - cực âm - có các ion natri làm chất mang điện và điện cực còn lại - cực dương - bao gồm carbon cứng, một trong những ví dụ mà nhóm nhà nghiên cứu Chalmers đã nghiên cứu có thể được sản xuất từ sinh khối từ ngành lâm nghiệp. Xét về mặt quy trình sản xuất và địa chính trị, pin natri-ion cũng là một giải pháp thay thế giúp đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang một xã hội không có hóa thạch. Rickard Arvidsson nhấn mạnh: “Pin dựa trên nguyên liệu thô dồi dào có thể giảm rủi ro địa chính trị và sự phụ thuộc vào các khu vực cụ thể, cho cả nhà sản xuất pin và quốc gia”.

Nghiên cứu này là đánh giá tiềm năng về vòng đời của hai loại pin natri-ion khác nhau, trong đó tác động đến môi trường và tài nguyên được tính toán từ đầu đến cuối - tức là từ khâu khai thác nguyên liệu thô đến sản xuất pin. Đơn vị chức năng của nghiên cứu là công suất lưu trữ điện lý thuyết ở cấp độ tế bào là 1 kWh. Cả hai loại pin đều chủ yếu dựa trên nguồn nguyên liệu thô dồi dào.

Cực dương được tạo thành từ carbon cứng dựa trên sinh học hoặc nguyên liệu hóa thạch, và cực âm được tạo thành từ cái gọi là “màu trắng Phổ” (bao gồm natri, sắt, carbon và nitơ). Chất điện phân chứa muối natri. Việc sản xuất được mô hình hóa để tương ứng với sản xuất quy mô lớn trong tương lai. Ví dụ, việc sản xuất pin thực tế dựa trên việc sản xuất pin lithium-ion quy mô lớn.

Hai tổ hợp điện khác nhau đã được thử nghiệm, cũng như hai loại phương pháp phân bổ khác nhau - tức là phân bổ tài nguyên và lượng khí thải. Một phương pháp trong đó tác động đến khí hậu và tài nguyên được phân bổ giữa các sản phẩm phụ dựa trên khối lượng và một phương pháp trong đó tất cả tác động được phân bổ cho sản phẩm chính (pin natri-ion cùng các thành phần và vật liệu của nó).

Duy Minh (Tổng hợp)

Các tin khác

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Koral - Tên lửa đất đối không của Ukraine

Tên lửa đất đối không Koral (đôi khi cũng được viết là Coral) dường như đã ra mắt công chúng như một phần trong loạt hệ thống vũ khí nội địa mới của Ukraine được giới thiệu gần đây.

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Những thử nghiệm độc đáo của NASA trong không gian

Các thí nghiệm trên tàu con thoi vũ trụ đã chỉ ra rằng vi khuẩn Salmonella, một nguồn gây ngộ độc thực phẩm phổ biến và đôi khi gây tử vong, trở nên độc hại hơn trong không gian. Đó là nghiên cứu được thực hiện trên chuyến bay STS-115 của tàu Atlantis năm 2006 và STS-123 của tàu Endeavour hai năm sau đó...

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Báo động tình trạng ma túy xâm nhập học đường

Những lọ tinh dầu nhỏ gọn, mang vẻ ngoài vô hại như dung dịch thuốc nhỏ mắt hay tinh dầu thuốc lá điện tử đang trở thành lớp vỏ ngụy trang tinh vi cho các chất ma túy thế hệ mới. Không chỉ dừng lại ở việc sử dụng, mà đau lòng hơn, nhiều em học sinh còn mua bán, tàng trữ ngay trong môi trường học đường, gióng lên hồi chuông cảnh báo về tình trạng mua bán ma túy ngày càng trẻ hóa.

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Hiệu quả chuyển đổi số trong công tác tuyển sinh đầu cấp

Những ngày gần đây, các địa phương trên cả nước đang tất bật triển khai công tác tuyển sinh đầu cấp. Với thành phố đông dân, tập trung nhiều trường học như Thủ đô Hà Nội, công tác tuyển sinh càng được chú trọng thay đổi; từ khâu đăng ký dự thi, tra cứu thông tin đến công bố kết quả triển khai đồng bộ các nền tảng trực tuyến, mang lại sự thuận tiện và minh bạch hơn cho phụ huynh, học sinh.

Một quyết định tháo gỡ

Một quyết định tháo gỡ

Chiều 5/12/2025, với 439/443 đại biểu biểu quyết tán thành, Quốc hội đã thông qua thông Luật Giám định tư pháp sửa đổi, sẽ có hiệu lực từ ngày 1/5/2026. Luật này đã khôi phục “quyền” giám định pháp y thương tích trên người sống của các bác sĩ pháp y CAND…

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Một vụ mạo danh và sự ra đời của pháp lý về danh tính

Giữa thế kỷ XVI, tại một ngôi làng nhỏ miền Nam nước Pháp, một người đàn ông trở về sau nhiều năm mất tích và được cả cộng đồng thừa nhận là Martin Guerre. Ông được vợ chấp nhận, được gia đình đón nhận, thậm chí tham gia các tranh chấp tài sản như một chủ hộ thực sự. Chỉ có một sự thật mà không ai nhận ra trong nhiều năm: ông không phải Martin Guerre. Vụ án sau đó không chỉ là câu chuyện về một kẻ mạo danh, mà còn trở thành một trong những hồ sơ đầu tiên đặt nền móng cho tư duy pháp lý về danh tính con người - một vấn đề mà hơn 4 thế kỷ sau vẫn còn nguyên tính thời sự.

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Chúng ta quá dễ bị tổn thương khi dữ liệu trở thành vũ khí

Cuộc tấn công bằng máy bay không người lái của Iran mới đây nhắm vào trung tâm dữ liệu của các hãng công nghệ lớn tại Trung Đông bất ngờ gióng lên hồi chuông cảnh báo đối với thế giới: cơ sở hạ tầng dữ liệu đã chuyển từ tài sản thương mại thành mục tiêu chiến lược.

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Cuộc chạy đua tên lửa dẫn đường chính xác

Các cường quốc hàng đầu hiện đang bắt đầu hiểu được những thay đổi mang tính cách mạng do tiềm năng sử dụng rộng rãi các loại vũ khí chính xác tầm xa mang lại. Ở quy mô mà tên lửa chiến thuật có thể được sản xuất và triển khai hàng nghìn chiếc, tên lửa hành trình hàng chục nghìn chiếc và máy bay không người lái cảm tử tầm xa hàng triệu chiếc mỗi năm, tác động của chúng sẽ tương đương với vũ khí hạt nhân, ít nhất là ở cấp độ chiến thuật. Tất nhiên, giải pháp tối ưu sẽ luôn là sự kết hợp của cả hai, nhưng hoàn toàn có thể trong vòng 5 đến 10 năm tới, chính các loại vũ khí tầm xa, độ chính xác cao sẽ có khả năng giải quyết nhiệm vụ chính là đánh bại kẻ thù từ xa mà không cần sử dụng máy bay có người lái.

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Những vũ khí mới Mỹ tấn công Iran được nâng cấp từ chính vũ khí nổi tiếng của Tehran

Cuộc chiến với Iran đang trở thành nơi thử nghiệm cho các loại vũ khí mới nhất của Mỹ. Quân đội Hoa Kỳ đã sử dụng một số loại vũ khí mới để thực hiện các cuộc tấn công chống lại Tehran. Chúng bao gồm tên lửa đạn đạo tầm ngắn và máy bay không người lái (UAV) tấn công giá rẻ. Loại này được Mỹ cải biên từ công nghệ UAV của Iran. Các nhà quan sát cũng phát hiện ra một biến thể mới của tên lửa hành trình phóng từ tàu chiến.

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Data “nóng” lên sàn “chợ đen”

Bỗng một ngày nào đó, người ta bàng hoàng khi phát hiện hình ảnh của mình bị rao bán trên mạng với cảnh nhạy cảm, bị cắt ghép, chắp vá thành những món hàng “nóng” và bị trao đổi, mua bán như mớ rau, cân cá trên “chợ đen”. Đây là thực trạng đáng báo động, ảnh hưởng nghiêm trọng đến danh dự và nhân phẩm con người, gây ra nhiều hệ lụy xấu cho cộng đồng và xã hội...

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA và vụ án “giết người chưa từng gặp”

DNA của một người vô gia cư Mỹ được tìm thấy dưới móng tay một nạn nhân bị giết, nhưng anh chưa từng gặp người đó trong đời, và từ nghịch lý này, một sự thật lộ ra: thứ được coi là bằng chứng chắc chắn nhất lại có thể đẩy một người vô tội đến sát bờ vực bị kết án.

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Công nghệ kỹ thuật số tham chiến tại Trung Đông

Khi công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và các công cụ kỹ thuật số ngày càng được sử dụng nhiều trong hoạt động quân sự, chiến sự giữa Mỹ, Israel và Iran cho thấy cách thức tiến hành chiến tranh đang thay đổi nhanh chóng. Khi dữ liệu trở thành mục tiêu và AI trở thành công cụ ra quyết định, ranh giới giữa chiến tranh truyền thống và chiến tranh công nghệ cao gần như bị xóa nhòa.

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

AI tái định nghĩa ưu thế quân sự?

Mới đây, một công ty công nghệ quốc phòng Trung Quốc tuyên bố hệ thống AI của họ đã phát hiện tín hiệu từ máy bay ném bom tàng hình B-2 của Mỹ và dấu hiệu huy động quân sự nhiều tuần trước khi cuộc xung đột với Iran leo thang.

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Tên lửa bí ẩn từ vũ trụ của Israel

Việc Israel sử dụng tên lửa Blue Sparrow đã thu hút sự chú ý toàn cầu vì quỹ đạo bay bất thường, tốc độ cao và khả năng tấn công các vị trí được phòng thủ kiên cố mà không cần nhiều cảnh báo.

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Vụ rò rỉ hơn 16 tỷ mật khẩu lớn nhất lịch sử

Hơn 16 tỷ mật khẩu và thông tin đăng nhập bị phơi bày trên không gian mạng đã tạo ra cú sốc lớn đối với giới an ninh toàn cầu. Vượt ra ngoài con số kỷ lục, vụ rò rỉ đã phơi lộ một thực tế đáng lo ngại: các lỗ hổng an ninh đang âm thầm kết nối, và chuyển hóa thành mối đe dọa có tính hệ thống.

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Cuộc chiến quyền lực kỹ thuật số

Việc kiểm soát các tuyến cáp quang ngầm dưới biển, huyết mạch của mạng Internet toàn cầu, đã trở thành chiến tuyến mới trong cuộc chiến giành quyền lực kỹ thuật số. Trong các vùng biển tranh chấp, sức mạnh thường được coi là một màn trình diễn.

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

ChatGPT - vũ khí của nữ sát thủ

Một phụ nữ 21 tuổi ở Hàn Quốc vừa bị cáo buộc đã sử dụng phần mềm ChatGPT để giúp trả lời các câu hỏi khi cô ta lên kế hoạch cho một loạt vụ giết người khiến hai người đàn ông thiệt mạng và một người khác bất tỉnh trong giây lát.