Theo tạp chí “Hạ Nhiệt – TCD”, Tokollo Matsabu
NASA tin rằng họ đã giải được mật mã trong nhiệm vụ biến máy bay điện thành một công nghệ khả thi hơn .
Các nhà nghiên cứu Pin kiến trúc thể rắn để tăng cường khả năng sạc lại và an toàn (SABERS) của NASA đã tạo ra một loại pin hiệu suất cao mà họ tin rằng có thể chứa đủ điện và phóng điện đủ nhanh để cung cấp năng lượng hiệu quả cho máy bay điện .
Các hoạt chất của SABERS là “sự kết hợp độc đáo” của lưu huỳnh và selen. Viggiano đã lưu ý hai năm trước rằng sự kết hợp này mang lại một loại pin mát khi chạm vào và không bắt lửa. Pin mỏng hơn pin lithium-ion và có khả năng lưu trữ năng lượng tốt hơn.
Vì lưu huỳnh là chất thải của quá trình lọc dầu nên việc sử dụng nó là một ví dụ điển hình về tái chế. NASA chỉ ra rằng: “Có những kho dự trữ nguyên tố trên toàn thế giới có thể truy cập được và chỉ chờ được sử dụng. Với một số trí tưởng tượng, phế phẩm này có thể được biến thành thứ cung cấp năng lượng cho các phương tiện thân thiện với môi trường.”
Holey graphene có lỗ để cho phép không khí đi qua. Nó có độ dẫn điện cao. Thậm chí tốt hơn, các lỗ này cho phép chèn các vật liệu hoạt tính như selen và lưu huỳnh có trong chất điện phân rắn.
Cuộc chiến của những viên pin
Hiệu suất của pin từ lâu đã là rào cản trong quá trình phát triển máy bay điện bền vững hơn. Trong khi pin lithium-ion hiện đang thống trị không gian công nghệ pin, NASA đã sử dụng một loại pin khác gọi là “pin thể rắn” nhẹ hơn và có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn pin lithium-ion.
Clean Technica bổ sung thêm các lợi ích. “…Hãy xem xét pin của NASA không sử dụng coban, niken hoặc mangan
Tất cả các thành phần của hầu hết các loại pin lithium-ion thông thường đang bị thiếu hụt và chi phí ngày càng tăng.” Điều này sẽ có thêm lợi ích là tránh sử dụng các vật liệu từ các khu vực xung đột hoặc những vật liệu do trẻ em khai thác. Về mặt lý thuyết, chúng ta thậm chí có thể thấy giá pin cho loại tế bào này giảm xuống.
Pin thể rắn không phải là mới, nhưng công nghệ này không phù hợp để sử dụng trong các thiết bị điện tử lớn cho đến khi có khám phá gần đây của SABRE.
Một lợi thế quan trọng khác mà pin lithium-ion từ lâu đã vượt qua pin thể rắn là chúng có thể xả năng lượng nhanh hơn nhiều so với pin thể rắn.
SABRE cho biết họ đã giải quyết vấn đề này bằng một cải tiến mới có khả năng tăng tốc độ xả của pin thể rắn lên 10 lần và sau đó cải tiến tiếp lên thêm gấp 5 lần nữa.
Rocco Viggiano, điều tra viên trưởng của SABERS tại Trung tâm Nghiên cứu Glenn của NASA ở Cleveland, cho biết : “Chúng tôi đang bắt đầu tiếp cận lĩnh vực nghiên cứu pin mới có thể làm được nhiều hơn những gì pin lithium-ion có thể làm được .
“Thiết kế này không chỉ loại bỏ 30 đến 40 phần trăm trọng lượng của pin, mà còn cho phép chúng tôi tăng gấp đôi hoặc thậm chí gấp ba lần năng lượng mà nó có thể lưu trữ, vượt xa khả năng của pin lithium-ion tiên tiến nhất. anh ấy nói thêm.
An toàn hàng không
An toàn là mối quan tâm hàng đầu đối với máy bay. Bạn sẽ không lên máy bay điện nếu có khả năng nó có thể bốc cháy giữa không trung.
Vì pin lithium-ion chứa chất lỏng rất dễ cháy và dễ bị rò rỉ nên mỗi viên pin được giữ trong vỏ thép riêng, điều này làm tăng thêm trọng lượng. Và khi bị hỏng, pin lithium-ion vẫn có thể bắt lửa.
Mặt khác, pin thể rắn vẫn có thể được sử dụng ngay cả khi chúng bị hỏng . Chúng cũng không chứa chất lỏng, vì vậy chúng có thể được xếp chồng lên nhau theo chiều dọc trong một vỏ bọc, giúp tối đa hóa không gian và giảm tải cho pin.
Câu chuyện cháy nổ của pin Lithium do trang mạng An toàn Lithium tường trình
Tổng cộng có 171 sự cố từ năm 1991 đến năm 2016 được ghi nhận liên quan đến pin được vận chuyển dưới dạng hành lý hoặc hàng hóa trên máy bay. (do Cục Hàng không Liên bang Hoa Kỳ ghi lại).
Vào ngày 7 tháng 8 năm 2004 , một lô hàng pin lithium ion đang được chất lên một chiếc máy bay của FedEx ở Memphis, TN đã bốc cháy. Ngọn lửa được phát hiện khi hàng đang được đưa lên chuyến bay đến Paris từ Memphis, TN.
2006: Máy bay UPS bị phá hủy ở Philadelphia do đánh lửa pin Li-Ion, dẫn đến cái chết của hai thành viên phi hành đoàn.
2010: Hai người thiệt mạng khi máy bay chở hàng bị rơi ngay sau khi cất cánh ở Dubai. Hàng hóa là 81.000 cục pin Lithium..
Ngày 16 tháng 1 năm 2013 : một sự cố nghiêm trọng liên quan đến pin chính đã xảy ra trên chiếc máy bay 787 do All Nippon Airways khai thác trong chuyến bay từ Yamaguchi đến Tokyo, Nhật Bản. Máy bay hạ cánh khẩn cấp ở Takamatsu, Nhật Bản, ngay sau khi cất cánh…
Máy bay hoạt động ở nhiệt độ và áp suất luôn thay đổi, đi từ độ cao thấp đến cao trong thời gian ngắn và các nhà nghiên cứu của NASA đã phát hiện ra rằng pin thể rắn có thể hoạt động ở nhiệt độ nóng gấp đôi so với pin lithium-ion. Pin thể rắn đạt được điều này và cần làm mát ít hơn so với lithium-ion.
Công nghệ pin này đã thu hút sự chú ý của chính phủ Hoa Kỳ và ngành hàng không như một cách đầy hứa hẹn để giúp giảm ô nhiễm không khí do di chuyển bằng đường hàng không.
Nó chưa khả thi về mặt thương mại, nhưng các nhà nghiên cứu của NASA đang hợp tác với nhiều học viện khác nhau để tiếp tục phát triển công nghệ pin này.