Công nghệ Trung Quốc ‘vượt tầm Trái đất’: Phát triển loại pin nhẹ hiếm có, hấp thụ bầu khí quyển sao Hoả để chuyển thành điện năng, nhiệt độ 'xoay' từ 20 sang 153 độ C vẫn hoạt động 'ngon ơ'

Nhóm các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc (USTC) cho biết loại pin này có khả năng “hấp thụ trực tiếp khí quyển trên sao Hoả để làm nhiên liệu” trong quá trình xả và sạc thứ cấp bằng các nguồn năng lượng mặt trời và hạt nhân bên ngoài.

Theo bài báo được công bố trên Tạp chí Science Bulletin, loại pin do các nhà nghiên cứu Trung Quốc phát triển có thể hoạt động trong hơn 1.350 giờ, tức là gần 2 tháng trên sao Hoả, ở nhiệt độ 0 độ C (1 ngày trên sao Hoả dài hơn khoảng 40 phút so với Trái đất).

Các nhà nghiên cứu cho biết, họ thiết kế loại pin này để có thể hoạt động trong điều kiện nhiệt độ thay đổi khắc nghiệt trên sao Hoả, nơi ngày và đêm có thể chênh lệch tới 60 độ.

Nhóm viết: “Chúng tôi phát triển loại pin để thám hiểm không gian, lấy năng lượng trực tiếp từ bầu khí quyển sao Hoả và điều chỉnh hiệu suất điện hoá ở phạm vi nhiệt độ rộng để phù hợp với những biến động lớn của nhiệt độ trên sao Hoả.”

Tác giả của nghiên cứu, Xiao Xu, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại USTC, cho biết pin này hoạt động như một pin nhiên liệu, tức là chuyển đổi các phản ứng hoá học của nguồn năng lượng thành điện năng.

Bà giải thích: “Giống như pin nhiên liệu hydro-oxy sử dụng hydro để làm nhiên liệu tạo răng năng lượng, loại pin trên sao Hoả lấy các loại khí như carbon dioxide, oxy và carbon monoxide từ bầu khí quyển sao Hoả làm nhiên liện.”

Bà nói thêm: “Pin này tạo ra điện năng tại chỗ bằng cách sử dụng nguồn nhiên liệu ở đó, thông qua các phản ứng điện hoá hoặc hoá học. Điều này có nghĩa là chúng ta không cần phải vận chuyển nhiên liệu đến sao Hoả, theo đó giúp giảm đáng kể trọng lượng của pin.”

Khi được hỏi rằng liệu dòng pin mới có như Zhurong - xe tự hành chạy bằng năng lượng mặt trời của Trung Quốc đang “ngủ đông” trên sao Hoả sau khi bụi tích tụ khiến chiếc xe không còn nhận được ánh sáng mặt trời, bà Xiao cho biết tấm pin mặt trời không phải là các duy nhất để xe sạc lại loại pin mới. Do đó, bụi tích tụ trên các tấm pin không cản trở hiệu suất của nó.

Theo nhóm nghiên cứu, các xe tự hành và thiết bị thám hiểm khác trên sao Hoả chủ yếu được cung cấp năng lượng bằng pin lithium-ion di động, cùng các tấm pin mặt trời quy mô lớn và pin hạt nhân.

Nhóm cho hay: “Pin lithium-ion có thể sạc lại đã được sử dụng ở hầu hết các xe tự hành trên sao Hoả, thậm chí là cả các máy bay trực thăng đầu tiên ở hành tinh này. Các pin này được sử dụng kết hợp với pin hạt nhân hoặac các tấm pin mặt trời.”

Theo Xiao, các xe tự hành thám hiểm trên hành tinh đỏ vẫn sẽ phải phụ thuộc vào nhiều nguồn năng lượng khác nhau và loại pin mới sẽ không thay thế bất kỳ nguồn nào. Bà nói thêm, nhóm nghiên cứu kỳ vọng có thể phát triển thêm pin sao Hoả thể rắn để giải quyết vấn đề bay hơi chất điện phân ở áp suất thấp.

Bà Xiao nói, nghiên cứu mới đã đặt nền móng cho các lựa chọn hệ thống đa năng lượng khác đối với hoạt động thám hiểm không gian trong tương lai.

Tham khảo SCMP