Trong hành trình chống biến đổi khí hậu, thế giới được cho là đã đi được một chặng đường dài khi đẩy mạnh phát triển ô tô điện. Không giống như ô tô chạy xăng thải nhiên liệu hóa thạch vào bầu khí quyển, gây ô nhiễm cho lá chắn của hành tinh – ô tô điện về cơ bản chạy bằng pin, không gây ô nhiễm quá mức.
Tuy nhiên, vẫn có một điểm cần được cảnh báo. Giống như tất cả các sản phẩm có thể sạc lại, sự phát triển của xe điện phụ thuộc vào sự gia tăng của pin.
Liangbing Hu, Giám đốc Trung tâm Đổi mới Vật liệu của Đại học Maryland cho biết: “Số lượng pin được sản xuất và tiêu thụ làm tăng khả năng xảy ra các vấn đề môi trường. “Ví dụ, các thiết bị phân tách bằng polypropylene và polycarbonate mất hàng trăm hoặc hàng nghìn năm để phân hủy và tạo thêm gánh nặng cho môi trường.”
Chưa kể đến những vi phạm nhân quyền xảy ra ở những nơi sản xuất các thành phần pin như coban.
Pin được làm từ vỏ cua
hướng giải quyết của vấn đề này là gì? Trong một bài báo đăng trên tạp chí Matter vào tuần trước, Hu và các đồng nghiệp đã trình bày về phát minh ra loại pin có khả năng phân hủy sinh học cao hơn nhiều so với pin lithium-ion. Thật kỳ lạ, nó được làm từ vỏ cua.
Về nguyên tắc, pin điện thoại sử dụng một chất đặc biệt gọi là chất điện phân để xáo trộn các ion, hay các hạt tích điện, giữa cực âm và cực dương để tạo ra điện. Chất điện phân trong pin hiện nay sử dụng hóa chất dễ cháy và rất khó phân hủy sinh học. Trong khi đó, loại pin mà Hu và các đồng nghiệp phát triển dưới dạng gel được tìm thấy trong một vật liệu sinh học gọi là chitosan. Đây là chất dễ phân hủy sinh học.
Hu nói: “Chitosan là một dẫn xuất của chitin. Có nhiều nguồn cung cấp chitin như tế bào của nấm, bộ xương ngoài của động vật giáp xác và mực. Nhưng nguồn chitosan phong phú nhất, theo Hu, là trong bộ xương ngoài của động vật giáp xác, chẳng hạn như đuôi tôm, vỏ tôm hùm và tất nhiên, vỏ cua.
“Bạn có biết tìm những chiếc mai cua đó ở đâu không? Các cửa hàng hải sản. Bạn có thể tìm thấy nó trên bàn của mình”, Hu nói.
Theo một nghiên cứu năm 2015 trên tạp chí Nature, khoảng 6-8 triệu tấn vỏ cua, tôm và tôm hùm bị loại bỏ được sản xuất trên toàn cầu. Hãy nghĩ xem phần thịt của một con cua chỉ chiếm khoảng 40% khối lượng của nó như thế nào. Điều này chắc chắn tạo ra khá nhiều lãng phí thực phẩm.
Những vỏ cua và tôm này thường được đổ ở các bãi rác hoặc biển.
Vì vậy, từ quan điểm sản xuất pin phân hủy sinh học, hãy tưởng tượng tất cả những gì vỏ cua có thể được tái sử dụng thành một thứ hữu ích, giúp bảo vệ hành tinh.
Theo nghiên cứu của nhóm Hu, chitosan được sử dụng trong các nguyên mẫu pin của họ hoàn toàn xuống cấp trong vòng 5 tháng, để lại thành phần kim loại là kẽm – không chỉ hoặc lithium như pin tiêu chuẩn. Với kẽm, chúng hoàn toàn có thể tái chế.
Nhìn vào hình ảnh trên, có thể thấy nguyên liệu pin của nhóm Hu đã phân hủy gần như hoàn toàn vào đất sau 5 tháng.
Loại pin mà họ tạo ra cũng tiết kiệm năng lượng 99,7% sau 1.000 chu kỳ sạc, có nghĩa là đây là một lựa chọn khả thi để lưu trữ năng lượng gió hoặc năng lượng mặt trời trong lưới điện. Đó là một cải tiến lớn do hầu hết các tùy chọn lưu trữ ngày nay đều có hiệu suất khá trung bình. Các nhà nghiên cứu cho biết, thành phần có nguồn gốc từ mai cua có thể là mảnh ghép còn thiếu để pin phát triển lên một tầm cao mới.
Hiện tại, Hu cho biết việc sử dụng chitosan làm chất điện phân trong pin có thể giúp phân hủy sinh học 2/3 thành phần của pin, nhưng trong tương lai, nhóm nghiên cứu hy vọng có thể giải quyết 1/3 còn lại. .
“Trong tương lai, tôi hy vọng tất cả các thành phần trong pin đều có thể phân hủy sinh học”, Hu nói.
Nguồn: Cnet
