Pin làm từ vỏ cua thân thiện với môi trường, có thể tái chế 1000 lần

Các nhà khoa học tại Trung tâm Đổi mới Vật liệu của Đại học Maryland (Mỹ) đã nghiên cứu phát triển loại pin làm từ vỏ cua có thể tái chế tối thiểu ít nhất 1000 lần .

Xe điện hoạt động dựa vào năng lượng pin, không gây ô nhiễm quá mức đang được phát triển mạnh mẽ trên thế giới.

Nhưng việc sản xuất và tiêu thụ pin cho xe điện lại làm tăng khả năng xảy ra các vấn đề môi trường. Các chất phân tách polypropylene và polycarbonate được sử dụng rộng rãi trong pin lithium – ion cần rất nhiều thời gian để phân hủy, có thể là hàng trăm thậm chí hàng nghìn năm. Điều này gây thêm gánh nặng cho môi trường.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đã phát minh ra một loại pin được làm từ vỏ cua, dễ phân hủy hơn nhiều so với pin lithium-ion.

Theo nguyên lý cơ bản, pin tạo ra nguồn điện bằng cách sử dụng chất điện phân để xáo trộn các ion, hay các hạt tích điện qua lại giữa cực âm và cực dương. Chất điện phân trong nhiều loại pin hiện này là hóa chất dễ cháy và rất khó phân hủy sinh học.

Cách chitosan được chuyển đổi thành pin và phân hủy sinh học. Ảnh: Liangbing Hu.
Cách chitosan được chuyển đổi thành pin và phân hủy sinh học. Ảnh: Liangbing Hu.

Với loại pin mới, chất điện phân sử dụng ở dạng gel, được tìm thấy trong vật liệu sinh học dễ phân hủy có tên chitosan. Đây là sản phẩm phái sinh của chitin thường có trong tế bào của nấm, vỏ của động vật giáp xác như đuôi tôm, vỏ tôm hùm và vỏ cua.

Theo một nghiên cứu năm 2015 trên tạp chí Nature, có khoảng 6-8 triệu tấn vỏ cua, tôm và tôm hùm bị thải loại trên thế giới mỗi năm tạo ra lượng chất thải thực phẩm lớn gây ô nhiễm môi trường.

Thử nghiệm của các nhà khoa học cho thấy, chitosan được sử dụng trong nguyên mẫu pin của họ gần như phân hủy hoàn toàn trong 5 tháng. Kim loại kẽm còn lại có thể được tái chế.

Sau 5 tháng, vật liệu pin đã phân hủy gần như hoàn toàn. Ảnh: Liangbing Hu.
Sau 5 tháng, vật liệu pin đã phân hủy gần như hoàn toàn. Ảnh: Liangbing Hu.

Loại pin làm từ vỏ cua có hiệu suất năng lượng đạt tới 99,7% sau 1.000 chu kỳ sạc.

Chitosan hiện được sử dụng làm chất điện phân trong pin có thể giúp phân hủy sinh học 2/3 thành phần của pin. Nhưng các nhà khoa học hy vọng có thể giải quyết được 1/3 thành phần còn lại để tất cả các thành phần trong pin đều có thể phân hủy sinh học.

Thứ Ba, 20/09/2022 07:59
52 👨 445
0 Bình luận
Sắp xếp theo