- Nhà tiên tri Vanga tiên đoán rùng rợn về số phận của châu Âu năm 2016?
- Cường quốc quân sự Nga hiện thực hóa động cơ lượng tử trong khoa học viễn tưởng
- Nguồn năng lượng giá cực rẻ thay thế xăng?
Muội nến cháy - nguồn carbon tiềm năng
Các nhà khoa học thuộc Viện Nghiên cứu Công nghệ ở Hyderabad, Ấn Độ đã tiến hành nghiên cứu khi đốt những ngọn nến đang cháy và điều bất ngờ mà họ nhận được chính là sức mạnh năng lượng mang lại từ những đám muội đen của ngọn nến cháy. Họ cho biết, muội nến cháy có thể sản sinh ra nguồn điện tương đương với năng lượng của ắc quy lithium ion trong các dòng xe ô tô điện. Thông thường pin hoạt động được là nhờ 2 vật liệu có trong 1 chất lỏng để có thể sản sinh ra dòng điện và carbon là một trong 2 thành phần đó.
Phát hiện mới này của các nhà khoa học Ấn Độ cho thấy, trong tương lai khả năng dùng carbon làm nguồn điện trong ắc quy, do đó sẽ giảm được đáng kể chi phí nguồn điện sạc lưu động. Với các loại ắc quy dùng cho ô tô thông thường, carbon sẽ không phù hợp để làm vật liệu sản sinh ra điện năng bởi kết cấu của nó sẽ không thể tạo ra được nguồn điện mạnh.
Tuy nhiên, trong nghiên cứu của mình, 2 nhà khoa học Ấn Độ, Tiến sĩ Chandra Sharma và Manohar Kakunuri đã phát hiện ra rằng, carbon trong muội nến rất phù hợp với những loại ắc quy lớn bởi kích thước và cấu hình phân tử nano của nó. Hơn nữa, muội nến được tạo ra rất nhanh chóng và cũng rất đơn giản nên việc sử dụng nó làm vật liệu chế tạo những chiếc ắc quy lớn cũng sẽ không khó.
Dùng muội nến làm điện cực
Tiến sĩ Chandra Sharma cho biết: “Thành phần chính của muội nến chính là carbon và tiềm năng sản sinh ra điện của nó là rất lớn. Vậy tại sao chúng ta không sử dụng nó như một điện cực? Vì nếu chúng ta nhỏ một giọt nước vào muội nến cháy thì nó có thể sản sinh ra năng lượng trong vài năm. Hơn nữa, khi nghiên cứu về muội nến, chúng tôi nhận thấy nó còn có một số đặc tính điện hóa học nên chúng tôi sẽ tiếp tục tiến hành nghiên cứu sâu hơn về vấn đề này”.
Thông thường, khi 1 cây nến đang cháy nó sẽ tạo ra một đám muội đen do chính carbon tạo thành. Tiếp đó, các nhà khoa học sẽ lấy muội từ đầu và giữa ngọn nến cháy để tiến hành so sánh kích thước, hình dạng và kết cấu của phân tử carbon. Kết quả thu được trong quá trình đốt cháy cây nến đã tạo ra những phân tử nano carbon có kích thước khoảng từ 30-40 nanometer, và chúng tạo thành một mạng lưới liên kết. Ngoài ra, muội từ đầu ngọn nến cháy nóng khoảng 1.400 độ C, không được tinh khiết như sáp nến ít tạp chất nên nó sẽ được dùng làm chất dẫn điện.
Sau đó, các nhà khoa học đã phân tích hiệu quả của muội nến khi làm chất dẫn điện trong ắc quy. Tính hiệu quả của ắc quy và vật liệu sử dụng trong đó sẽ được tiến hành kiểm tra thông qua một kỹ thuật gọi là chu kỳ nạp và xả (CCD). Thông qua tỷ lệ nạp và xả ắc quy cho thấy nó mạnh như thế nào, tỷ lệ càng cao là ắc quy rất mạnh và kết quả cho thấy carbon trong muội nến cho tỷ lệ nạp và xả rất cao. Hình dạng và kích thước phân tử nano carbon và cách chúng kết hợp với nhau đã cho thấy muội nến rất phù hợp để dùng làm ắc quy cho các dòng ô tô điện, bởi nó không chỉ phù hợp về hiệu quả mà còn có chi phí thấp và tính thông dụng của nó. Việc tạo ra muội nến cũng rất đơn giản, theo ước tính của Tiến sĩ Sharma, một chiếc ô tô điện cần khoảng 10kg muội carbon, tương đương với 1 giờ nến cháy.
“Chúng tôi đang quan tâm tới những vật chất đơn giản. Muội nến đã quá quen thuộc với chúng ta nhưng hiện nó đang là một vật chất mới, nguồn carbon tiềm năng trong tương lai. Chúng tôi rất vui mừng về những kết quả thu được cũng như cách tiếp cận mới về một nguồn năng lượng vừa đơn giản, hiệu quả mà chi phí lại thấp”, Tiến sĩ Sharma chia sẻ. Hiện tại, các nhà khoa học Ấn Độ đang lên kế hoạch về dự án ắc quy muội nến và hy vọng nghiên cứu này sẽ mở ra hướng phát triển mới cho ngành sản xuất ắc quy điện đáp ứng nhu cầu cho các dòng ô tô điện nhằm đảm bảo các mục tiêu về năng lượng sạch và giao thông thông minh, thân thiện với môi trường hiện nay.
