[Khoa học công nghệ] Nhóm bạn trẻ biến sầu riêng thành pin

Mỗi năm, Việt Nam có khoảng 120.000 tấn vỏ sầu riêng bị thải bỏ là nguồn phụ phẩm nông nghiệp khổng lồ để sản xuất pin.

“Nhóm từng nghiên cứu nhiên liệu đốt và than không khói từ lớp gai của vỏ sầu riêng nên đã phát hiện ra vỏ trắng sầu riêng là nguồn nguyên liệu phù hợp để tạo carbon. Lần này, nhóm tiếp tục khai thác sâu hơn khả năng đó” – nhóm trưởng Bùi Đặng Đăng Khoa cho biết.

Một thành viên khác, Chế Quang Công, giải thích vỏ sầu riêng là nguyên liệu sinh khối, có thành phần gồm những hợp chất hữu cơ lignocellulose giàu nguyên tố carbon. Lớp vỏ trắng của sầu riêng rất xốp, có thể làm tăng cấu trúc lỗ xốp của vật liệu cacbon, cho phép truyền điện tử trong dung dịch điện ly, mang hiệu quả khuếch tán điện tử rất tốt, phù hợp làm điện cực trong siêu tụ điện.

Để tạo ra carbon aerogel, vỏ sầu riêng được xử lý bằng quy trình xanh qua các bước thủy nhiệt, sấy thăng hoa và nhiệt phân nhanh. Kết quả đánh giá khả năng lưu trữ của vật liệu carbon aerogel cho thấy với điện dung 200 F/g, mật độ năng lượng là 10 Wh/kg, ổn định qua hơn 10.000 chu kỳ. Do đó, vật liệu này được đánh giá là rất “sáng giá” để phát triển siêu tụ điện phục vụ thiết bị điện tử nhỏ hoặc hệ thống sử dụng điện ở mức độ vừa.

Carbon aerogel cũng có khả năng cung cấp năng lượng ổn định qua nhiều chu kỳ sạc – xả lâu dài, từ đó giảm ảnh hưởng đến độ bền của thiết bị, tránh phải bảo dưỡng thường xuyên hoặc thay thế.

PGS-TS Nguyễn Đình Quân, giảng viên Khoa Kỹ thuật Hóa học Trường ĐH Bách khoa, đánh giá sản phẩm nghiên cứu này có tiềm năng ứng dụng cao. Tuy nhiên, vỏ sầu riêng là loại sinh khối có cấu trúc hóa học rất phức tạp nên để ứng dụng thực tế, cần có quy trình xử lý khắt khe.

Nghiên cứu này là 1 trong 10 sáng kiến xuất sắc, nhận được sự hỗ trợ về chuyên môn và 50 triệu đồng kinh phí thực hiện của cuộc thi Sáng kiến thanh niên về chuyển đổi năng lượng… Cuộc thi do Viện Friedrich-Ebert-Stiftung, Trung tâm Nghiên cứu Xây dựng Năng lực Thích ứng, Trung tâm Sống và Học tập vì môi trường & cộng đồng phối hợp tổ chức vào tháng 1-2024.

Đây cũng là 1 trong 35 dự án ở Đông Nam Á tham gia báo cáo tại Jakarta, Indonesia trong khuôn khổ chương trình STIC do US-ASEAN tổ chức vào năm 2023.