Từ lâu, việc phát triển năng lượng tái tạo đã bị hạn chế bởi tính bất định của nó, đòi hỏi phải có các công nghệ dự trữ năng lượng đi kèm để khai thác tối đa nguồn năng lượng tự nhiên và sử dụng vào những lúc cần thiết. Ví dụ, vào ban đêm khi các hệ thống pin mặt trời ngừng phát điện, thì chúng ta cần các nguồn điện bổ sung. Nguồn điện này có thể lấy ngay từ hệ thống dự trữ năng lượng bằng cách nạp năng lượng mặt trời vào ban ngày, khi trời nắng. Tương tự như thế, với năng lượng gió, chúng ta cũng có thể tạo độ cân bằng cho hệ thống cung cấp năng lượng bằng cách nạp năng lượng vào các thiết bị có khả năng dự trữ khi gió lớn, để sử dụng cho những lúc đứng gió, hoặc hệ thống dừng để bảo trì.
Một trong những vấn đề của hệ thống dự trữ năng lượng nói chung là chi phí cao, mật độ năng lượng (kWh/kg) thấp, và có ít khả năng nhân rộng
Ắc quy lỏng của Donald Sadoway đã được nhắc tới như một giải pháp dự trữ năng lượng đột phá, một công nghệ có thể giúp năng lượng tái tạo bùng nổ mạnh mẽ hơn nữa. Cực âm (a-nốt) làm bằng ma-nhê (Mg), nằm phía trên, ở giữa là lớp dung dịch điện phân được làm từ hỗn hợp muối ăn và ma-nhê clo-xit (MgCl2–KCl–NaCl), lớp đáy của ắc quy là cực dương (ca-tốt) được làm bằng chất antimon (Sb). Ắc quy làm việc ở 700 độ C. Khả năng phát điện và xạc điện được thực hiện nhờ sự chuyển hóa electron giữa hai đầu cực. Kết quả thử nghiệm cho thấy mật độ điện trong quá trình sử dụng có thể đạt từ 5-200mA/cm2, đạt hiệu suất chuyển hóa điện một chiều (DC-DC) tới 69%.
Hình 1. Nguyên lý hoạt động của ắc quy kim loại lỏng Mg |Sb
Đây là thành quả từ một công trình luận văn cao học năm 2006 và luận văn tiến sỹ năm 2011 của David Bradwell, dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Donald Sadoway. Don đã chia sẻ ý tưởng và các kết quả nghiên cứu ban đầu của nhóm nghiên cứu tại TED. Ông nhấn mạnh “người ta không quan tâm là nó được làm từ vật liệu gì, kích thước ra sao, mà quan tâm xem chi phí để dự trữ điện cao hay thấp mà thôi!”.
Hình 2. Giáo sư Donald Sadoway và David Bradwell – trợ lý của ông tại Trung tâm nghiên cứu Chế biến Vật liệu đang theo dõi một trong những chiếc ắc quy được thử nghiệm tại lab của họ. Chiếc ắc quy nằm trong chiếc xy lanh được cách nhiệt kỹ lưỡng ở chính giữa, và làm được đun nóng tới 700 độ C. (Ảnh: Patrick Gillooly, MIT)
“Chỉ khi chúng ta tìm ra được công nghệ với chi phí thấp, khả năng nhân rộng cao, và tuổi thọ dài, thì việc dự trữ điện lưới trên diện rộng mới có thể thực hiện được.” Andrew Chung, một dại diện của Quỹ đầu tư mạo hiểm Khosla, một tổ chức tài chính chuyên đầu tư vào lĩnh vực năng lượng sạch nổi tiếng thế giới cho biết. “Thiết kế vật liệu tuyệt vời và quy trình lắp đặt đơn giản của loại ắc quy lỏng này giúp nó trở thành giải pháp hóa học tốt nhất từ trước tới nay cho việc dự trữ điện lưới trên phạm vi rộng lớn.”
Đây là lần thứ hai doanh nghiệp mới mang tên Công ty ắc quy kim loại lỏng được cấp vốn đầu tư. Trị giá khoản tài trợ lần này là 15 triệu USD từ Quỹ đầu tư mạo hiểm Khosla, Bill Gates và hãng Total. vào thời điểm nó chuyển từ giai đoạn nghiên cứu và phát triển sang giai đoạn thương mại hóa (với việc dự trữ điện lưới trên diện rộng).
Một trong những vấn đề của hệ thống dự trữ năng lượng nói chung là chi phí cao, mật độ năng lượng (kWh/kg) thấp, và có ít khả năng nhân rộng
Ắc quy lỏng của Donald Sadoway đã được nhắc tới như một giải pháp dự trữ năng lượng đột phá, một công nghệ có thể giúp năng lượng tái tạo bùng nổ mạnh mẽ hơn nữa. Cực âm (a-nốt) làm bằng ma-nhê (Mg), nằm phía trên, ở giữa là lớp dung dịch điện phân được làm từ hỗn hợp muối ăn và ma-nhê clo-xit (MgCl2–KCl–NaCl), lớp đáy của ắc quy là cực dương (ca-tốt) được làm bằng chất antimon (Sb). Ắc quy làm việc ở 700 độ C. Khả năng phát điện và xạc điện được thực hiện nhờ sự chuyển hóa electron giữa hai đầu cực. Kết quả thử nghiệm cho thấy mật độ điện trong quá trình sử dụng có thể đạt từ 5-200mA/cm2, đạt hiệu suất chuyển hóa điện một chiều (DC-DC) tới 69%.
Hình 1. Nguyên lý hoạt động của ắc quy kim loại lỏng Mg |Sb
Đây là thành quả từ một công trình luận văn cao học năm 2006 và luận văn tiến sỹ năm 2011 của David Bradwell, dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Donald Sadoway. Don đã chia sẻ ý tưởng và các kết quả nghiên cứu ban đầu của nhóm nghiên cứu tại TED. Ông nhấn mạnh “người ta không quan tâm là nó được làm từ vật liệu gì, kích thước ra sao, mà quan tâm xem chi phí để dự trữ điện cao hay thấp mà thôi!”.
Hình 2. Giáo sư Donald Sadoway và David Bradwell – trợ lý của ông tại Trung tâm nghiên cứu Chế biến Vật liệu đang theo dõi một trong những chiếc ắc quy được thử nghiệm tại lab của họ. Chiếc ắc quy nằm trong chiếc xy lanh được cách nhiệt kỹ lưỡng ở chính giữa, và làm được đun nóng tới 700 độ C. (Ảnh: Patrick Gillooly, MIT)
“Chỉ khi chúng ta tìm ra được công nghệ với chi phí thấp, khả năng nhân rộng cao, và tuổi thọ dài, thì việc dự trữ điện lưới trên diện rộng mới có thể thực hiện được.” Andrew Chung, một dại diện của Quỹ đầu tư mạo hiểm Khosla, một tổ chức tài chính chuyên đầu tư vào lĩnh vực năng lượng sạch nổi tiếng thế giới cho biết. “Thiết kế vật liệu tuyệt vời và quy trình lắp đặt đơn giản của loại ắc quy lỏng này giúp nó trở thành giải pháp hóa học tốt nhất từ trước tới nay cho việc dự trữ điện lưới trên phạm vi rộng lớn.”
Đây là lần thứ hai doanh nghiệp mới mang tên Công ty ắc quy kim loại lỏng được cấp vốn đầu tư. Trị giá khoản tài trợ lần này là 15 triệu USD từ Quỹ đầu tư mạo hiểm Khosla, Bill Gates và hãng Total. vào thời điểm nó chuyển từ giai đoạn nghiên cứu và phát triển sang giai đoạn thương mại hóa (với việc dự trữ điện lưới trên diện rộng).
MIT/CleanTechnica/TED
Last edited by a moderator:
