• Tin tiêu điểm
Khoa học & Công nghệ › Tài nguyên và Môi trường21/9/2022 14:46

Vỏ cua: nguyên liệu cho loại pin bền vững

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng chitosans nguồn gốc từ vỏ giáp xác để làm chất điện phân tự phân hủy sinh học, mở ra triển vọng sản xuất loại pin mới an toàn, rẻ và bền vững hơn.

Xu hướng chuyển dịch sang năng lượng tái tạo và xe điện đang thúc đẩy nhu cầu của nhân loại đối với các loại pin lưu trữ. Tuy nhiên, những viên pin đằng sau các giải pháp được cho là “bền vững” này lại không phải lúc nào cũng bền vững. Theo một bài báo đăng trên tạp chí Matter hôm 01/09/2-22, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Maryland đã tạo ra loại pin kẽm sử dụng chất điện phân có khả năng phân hủy sinh học từ một nguồn nguyên liệu không ngờ – vỏ cua.


Các nhà nghiên cứu tại ĐH Maryland đã sử dụng chitosans để tạo ra loại gel chất điện phân dùng trong pin.

Giáo sư Liangbing Hu – Giám đốc Trung tâm Sáng tạo Vật liệu thuộc Đại học Maryland (Mỹ), tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Hoạt động sản xuất và tiêu thụ pin trên quy mô lớn đang kéo theo những rủi ro môi trường. Lấy ví dụ, các tấm cách điện làm từ polypropylene và polycarbonate (phổ biến trong pin Lithium-ion) rất độc hại và phải mất hàng trăm, thậm chí cả nghìn năm để phân hủy hết”.
 
Chất điện phân đóng vai trò là môi trường để các ion di chuyển qua lại giữa điện cực dương (anode) và điện cực âm (cathode), thường được chế tạo ở dạng lỏng, bột hồ hoặc gel,… hay nhiều loại pin thậm chí còn dùng hóa chất dễ cháy hoặc ăn mòn cho chức năng này. Loại pin mới do nhóm của GS Hu phát triển có thể lưu trữ năng lượng từ các nguồn như gió và mặt trời trên quy mô lớn, tận dụng những ưu điểm của chất điện phân dạng gel được làm từ chitosan.
 
“Chitosan là một dẫn xuất của chitin, loại vật liệu sinh học có nhiều trong thành tế bào nấm, xương ngoài của động vật giáp xác (cua, tôm), mực ống,… trong đó dồi dào nhất là giáp xác,” GS Hu nói. Với thuộc tính phân hủy sinh học dễ dàng sinh học của chitosan, chất điện phân trong loại pin mới này có thể được phân rã hoàn toàn trong 5 tháng, chỉ để lại thành phần kim loại (ở đây là kẽm thay vì chì hoặc lithium) cho việc tái chế.
 
“Kẽm trong vỏ Trái đất khá dồi dào, hoàn toàn có thể trở thành nguồn nguyên liệu tốt, rẻ và an toàn hơn Liti. Loại pin chứa kẽm và chitosan này đạt hiệu suất năng lượng lên đến 99,7% sau 1000 chu kỳ sạc xả, biến nó trở thành một lựa chọn khả thi cho mục đích lưu trữ năng lượng, nhất là năng lượng tái tạo, để hòa vào lưới điện,” GS. Hu cho biết.

Biểu đồ cho thấy hiệu suất rất cao của loại pin có dương cực làm từ kẽm và chitosans. Ảnh: Hu et al.
 
Sắp tới, nhóm sẽ tiếp tục nghiên cứu nhằm hoàn thiện phương pháp sản xuất loại pin đặc biệt thân thiện với môi trường này. GS. Hu lạc quan: “Tôi hy vọng tất cả các thành phần của viên pin trong tương lai đều có khả năng phân hủy sinh học, không chỉ bản thân vật liệu mà còn ở cả quá trình chế tạo ra chúng.”
Theo khoahocphattrien.vn
 

Lượt xem: 339

Tin mới nhất:

Văn bản chỉ đạo điều hành

◆Quyết định trao giải thưởng Cuộc thi Sáng tạo dành cho thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Tuyên Quang năm 2023

◆V/v triển khai và thực hiện văn bản

◆V/v hưởng ứng, tham gia cuộc thi trực tuyến "Tìm hiểu pháp luật về xử lý vi phạm hành chính"

◆Triển khai và thực hiện văn bản

◆Phối hợp triển khai thực hiện kế hoạch số 57/KH-UBND ngày 27/3/2023 của UBND tỉnh

◆Kế hoạch Thực hiện Quyết định số 569/QĐ-TTg ngày 11/5/2022 của Thủ tướng Chính phủ ban hành Chiến lược phát triển khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo đến năm 2030 trên địa bàn tỉnh Tuyên Quang

◆Thông báo công khai danh sách đề nghị UBND tỉnh tặng danh hiệu "Trí thức Khoa học và Công nghệ tiêu biểu" năm 2023

◆Về việc triển khai và thực hiện văn bản của MTTQ tỉnh về  lấy ý kiến nhân dân với dự thảo Luật đất đai sửa đổi

◆Thông báo Về việc tiếp nhận hồ sơ đăng ký tham gia xét chọn danh hiệu "Trí thức khoa học và công nghệ tiêu biểu" tỉnh Tuyên Quang

◆Về việc tiếp nhận hồ sơ xét chọn danh hiệu "Trí thức KH&CN tiêu biểu"

◆Kế hoạch triển khai Cuộc thi Sáng tạo dành cho thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Tuyên Quang năm 2023

◆Ban hành Thể lệ Cuộc thi Sáng tạo dành cho thanh thiếu niên, nhi đồng tỉnh Tuyên Quang năm 2023

Chăm sóc sức khoẻ người cao tuổi có bệnh lý nền trước dịch covid-19
Chưa có video
Liên Kết Website

Số lượt truy cập: 988365- Đang online : 51
TRANG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ LIÊN HIỆP CÁC HỘI KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT TUYÊN QUANG 
Giấy phép xuất bản số 71/GP-TTĐT ngày 28/9/2021 của Sở Thông tin và Truyền thông Tuyên Quang
Chịu trách nhiệm: Ông Lê Tiến Thắng - Chủ tịch Liên hiệp các hội KH&KT Tuyên Quang
Địa chỉ:Số nhà 215, đường Tân Trào, phường Phan Thiết, Thành phố Tuyên Quang, tỉnh Tuyên Quang
Điện thoại: (0207) 3 818 116  - Email:lienhiephoitq@gmail.com
Ghi rõ nguồn khi sử dụng lại thông tin trên trang web này
 
zkiwi demo