Chế tạo màng bằng nhựa PS giúp lưu trữ năng lượng hiệu quả

Nhóm các nhà khoa học nghiên cứu về Công nghệ Nano và Khoa học Nano được dẫn dắt bởi Tiến sĩ Xie Xian Ning, Đại học Quốc gia Singapore, đã phát triển: tấm màng, mềm mại, có thể gập lại bằng cách sử dụng một loại nhựa PS. Tấm màng mỏng này có khả năng lưu giữ năng lượng hiệu quả hơn so với các loại pin hiện nay.

Chế tạo màng bằng nhựa PS giúp lưu trữ năng lượng hiệu quả

Khi kẹp tấm màng nhựa PS này giữa hai tấm kim loại được nạp điện, tấm màng có thể tích điện ở mức 0.2 farads mỗi cm vuông, mức tích điện cao hơn giới hạn trên điển hình của một tụ điện tiêu chuẩn (có khả năng tích điện khoảng 1 microfarad mỗi cm vuông).

So với các loại pin có thể sạc lại và các siêu tụ điện, thì màng nhựa PS độc quyền này có cấu hình thiết bị rất đơn giản và chi phí chế tạo thấp, Tiến sĩ Xie cho biết. “Hơn nữa, hiệu suất của màng nhựa PS độc quyền này vượt qua những loại pin có thể sạc lại, chẳng hạn như pin lithium ion và các pin chì-axít, và các siêu tụ điện”.

Chi phí cho việc lưu trữ mỗi farad điện là 0,62 đô la Mỹ (khoảng 0,40 bảng Anh) so với khoảng 7 đô la Mỹ (khoảng 4,5 bảng Anh) cho mỗi farad điện được lưu trữ bằng chất điện phân lỏng dựa trên công nghệ hiện tại. Điều này có nghĩa là: Khi sử dụng màng nhựa PS độc quyền này, với chi phí 1 đô la Mỹ, lượng năng lượng lưu trữ đạt từ 10 đến 20 watt-giờ, so với việc sử dụng các loại pin lithium ion với chi phí 1đô la Mỹ, lượng năng lượng lưu trữ chỉ đạt được khoảng 2,5 watt-giờ.

Kết quả nghiên cứu này ra đời trong bối cảnh, những mối lo ngại của công chúng về tác động tiêu cực của các nguồn năng lượng truyền thống lên môi trường và xu hướng chung, hiện nay là tìm kiếm nguồn năng lượng thay thế, nhằm phát triển những phương tiện vận tải thân thiện với môi trường như là: xe hơi điện.

Xe hybrid ( loại xe sử dụng mô tơ điện để hỗ trợ động cơ xăng) có thể được hưởng lợi từ công nghệ màng nhựa PS để lưu trữ và chuyển hóa năng lượng gần như ngay lập tức, giúp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm phát thải carbon.

Màng nhựa PS cũng có thể được tích hợp vào các tấm panô năng lượng mặt trời và các tua-bin gió để giúp lưu trữ và quản lý năng lượng điện hiệu quả hơn, góp phần giải quyết vấn đề bất ổn năng lượng, một vấn đề thường gặp ở các hệ thống năng lượng mặt trời, bằng cách lưu trữ năng lượng dư thừa và cung cấp điện vào những thời điểm khi các yếu tố tự nhiên không cung cấp đủ năng lượng, chẳng hạn như: thiếu năng lượng mặt trời vào ban đêm.

Nhóm nghiên cứu hiện đang tìm kiếm cơ hội hợp tác với các nhà đầu tư mạo hiểm để thương mại hóa màng nhựa PS độc quyền này.