“Nếu sử dụng Mg chúng ta có thể lợi dụng nguồn năng lượng mặt trời ổn định và phong phú ở sa mạc” — Giáo sư Kohama Yasuaki của trung tâm nghiên cứu kĩ thuật tương lại trường đại học Tohokku là người đề sướng ra phương thức mới sử dụng năng lượng mặt trời bởi pin nhiên liệu Mg. Ông đang dần hiện thực hóa nghiên cứu của mình. Ngày 02/07/2013 tại Tokyo đã diễn ra buổi diễn thuyết đặc biệt mang tên “ Hội nghị chuyên đề về tính an toàn và tính bảo tồn lần thứ 43”.
Pin nhiên liệu Mg (còn gọi là pin không khí Mg) là một loại pin không khí kim loại. Loại pin này sử dụng Mg làm cực âm và oxy của không khí làm cực dương. Pin hoạt động nhờ ứng dụng hiện tượng phóng điện tử sinh ra sau khi Mg kết hợp với ion OH . Sau khi sử dụng, cực âm Mg sẽ trở thành Mg(OH)2. Ý tưởng của giáo sư Kohama Yasuaki là sử dụng nguồn năng lượng măt trời ở sa mạc để cung cấp và tái chế những những cục pin Mg đã qua sử dụng tại Nhật Bản. Hay nói cách khác, chúng ta sẽ mang nguồn năng lượng mặt trời phong phú ở sa mạc vào pin Mg tại Nhật Bản. Sau khi sử dụng xong,pin sẽ được thu gom lại và chuyển đến sa mạc để nạp và tái sử dụng. Thêm vào đó, nếu sử dụng được nhiên liệu sinh khối hay lượng nhiệt thải từ các nhà máy trong nước và nhà máy sử lí rác thải thì cũng có thể quay vòng nhiệt ngay trong nước.
Thực tế, pin nhiên liệu Mg không phải là loại pin mới. Nếu so sánh với pin lithium ion thế hệ 2 thì pin Mg được chú ý bởi mật độ năng lượng lớn hơn. Nhưng Mg thì rất dễ cháy và dễ bị tan trong dung dịch điện giải nước muối. Vì thế tính an toàn khi sử dụng trong thời gian dài trở thành vấn đề được quan tâm. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu của giáo sư Kohama đã giải quyết được vấn đề này. Ban đầu, Ông nghiên cứu ra hệ thống vận chuyển cao tốc nhờ sử dụng hiện tượng hiệu ứng mặt đất. Nhưng sau đó nhận ra rằng, nếu hợp kim khó cháy của Mg được sử dụng như là cực âm của pin nhiên liệu thì sẽ giảm đáng kể khối lượng của xe. Vì thế, nhóm nghiên cứu đã hợp tác với trung tâm nghiên cứu tổng hợp kĩ thuật sản xuất, công ty pin Koga và công ty vật liệu Nhật Bản để phát triển pin nhiên liệu cao tính năng Mg. Thêm vào đó, họ cũng đưa ra hệ thống tái cấp nhiệt cho âm cực Mg sau khi đã sử dụng và đã trở thành Mg(OH)2. Hệ thống này sử dụng lò mặt trời để thu nhiệt cao từ ánh sáng mặt trời được tập trung bởi các gương phản xạ lõm. Nhiệt độ nhận được từ hệ thống này có thể lên tới 1200°C. Thực tế, người ta đã tiến hành thí nghiệm thu hồi Mg từ Mg(OH)2 bằng cách sử dụng lò mặt trời có đường kính 1,5m.
“Việc sử dụng Mg không mang lại những rủi ro giống như phát điện nguyên tử, và nó cũng là nguyên liệu sạch không gây ảnh hưởng đến môi trường như hiệu ứng nhà kính” ông Kohama phát biểu. Thêm vào đó, Mg có rất nhiều trong nước biển. Nếu sử dụng Mg để phát điện thì chúng ta có thể tận dụng hiệu quả nguồn năng lượng mặt trời. Giáo sư Kohama gọi hệ thống này là “canh tác nhiên liệu”. Cuối cùng, nếu so sánh với pin nhiên liệu Hydro, để phát được lượng điện như nhau thì pin Mg cần ít nhiên liệu hơn và việc sử lí dễ dang hơn cũng được coi là tính ưu việt. Theo tính toán của nhóm nghiên cứu Kohama, thì chỉ với 28,4g Mg cũng có thể nhận được một lượng năng lượng tương đương với khi ta sử dụng 60L Hydro.
Người dịch: Bùi Linh
Theo Tech-on
