Mới đây, nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Khoa Kỹ thuật, Luyện kim và Vật liệu ở Đại học Indonesia đã sáng chế phương pháp mới biến bã cà phê thành vật liệu dùng trong pin Lithium-ion sử dụng trong xe điện hiện nay.
Theo các nhà nghiên cứu Indonesia, bã cà phê được xử lý thành một phần của vật liệu than chì (graphene) có tính dẫn điện, sau đó trộn với hợp chất titanium dioxide tạo ra pin Lithium titanate (LTO). Đây là một loại pin Lithium-ion có độ ổn định, an toàn hoạt động cao. Để bổ sung vào phần cực dương của pin xe điện Lithium-ion, bã gáo dừa được tận dụng dùng để chế thành than hoạt tính.
Sự phong phú về nguyên liệu có thể được sử dụng để sản xuất pin có sẵn trong tự nhiên của Indonesia
Ưu điểm của các vật liệu này là giúp pin nhẹ hơn và có thời gian sạc nhanh hơn do việc sử dụng graphene làm từ cà phê đã tạo ra các hạt nano có diện tích bề mặt tốt hơn, do đó cho phép nhiều ion hơn đi qua tạo ra năng lượng tốt hơn. Nhóm nghiên cứu cũng tin rằng những chiếc xe điện sử dụng công nghệ pin LTO này có thể nặng tới 200 kg, vẫn nhẹ hơn so với các loại xe điện hiện nay có pin – trung bình – nặng tới 500 kg. Trọng lượng nhẹ hơn sẽ hiển thị quãng đường đi được tốt hơn cùng với pin sạc nhanh hơn.
Trưởng nhóm nghiên cứu phát triển pin Lithium-Ion, Anne Zulfia Syahrial, trong một tuyên bố bằng văn bản vào ngày 3 tháng 11, giải thích rằng lợi ích của việc sử dụng Lithium Titanate Oxide (LTO) là giảm khả năng đoản mạch trong quá trình sạc.
Nhiều sản phẩm hiện đại, gồm xe máy điện, ô tô điện, điện thoại thông minh, máy tính xách tay, robot công nghiệp… đều được sử dụng Pin Lithium-ion (gồm pin LTO).
Khi nói về ý tưởng mới này, thành viên nhóm nghiên cứu, Bambang Priyono, cho biết, sau khi nhóm nghiên cứu thấy rất nhiều chất chất thải bã cà phê bị bỏ phí từ các lô cà phê không sử dụng thì ý tưởng sử dụng bã cà phê để làm pin Lithium-ion đã được nhóm nghiên cứu đưa ra và nghiên cứu phát triển. Sau khi nghiên cứu chất thải này, họ phát hiện bã cà phê có thể chuyển thành than chì dẫn điện cho pin LTO.
Trong khi đó, Indonesia là một trong những quốc gia sản xuất cà phê lớn nhất thế giới với sản lượng bình quân hàng năm khoảng 600.000 tấn và tổng diện tích trồng cà phê hơn 1,3 triệu héc-ta. Chính vì vậy, việc sử dụng bã cà phê không chỉ có lợi về mặt kinh tế mà còn đảm bảo về môi trường, do việc đun nóng bã cà phê dùng tạo pin không cần nguồn nhiệt quá lớn so với các vật liệu bình thường khác.
Việc tận dụng những vật liệu tái chế hoặc vật liệu sinh học để tạo nên các viên pin xe điện hiện cũng đang là một trong những xu hướng nghiên cứu thịnh hành trong giới khoa học hiện nay nhằm đáp ứng những yêu cầu từ thực tiễn trong sự thay đổi nhận thức về lối sống hướng tới sự bảo vệ môi trường của Trái Đất.
Trưởng khoa Kỹ thuật Đại học Indonesia Hendri DS Budiono cho biết sự đổi mới này sẽ hữu ích cho sự phát triển của ngành công nghiệp xe điện của Indonesia. Ông hy vọng rằng ngành công nghiệp cuối cùng sẽ sử dụng sự đổi mới này và thương mại hóa nó.
Ông Hendri cho biết: “Nghiên cứu cho thấy Indonesia có tiềm năng to lớn để trở thành nước dẫn đầu thị trường về pin EV, với sự phong phú về nguyên liệu có thể được sử dụng để sản xuất pin có sẵn trong tự nhiên của Indonesia.”
(Theo en.tempo.co)
