Phát triển pin nhiệt tái sử dụng năng lượng thất thoát

Một nhóm các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã thiết kế một mô hình pin mới có thể trích xuất năng lượng nhiệt từ các nguồn nhiệt thải ở nhiệt độ thấp và tái sử dụng theo yêu cầu, thông qua việc kiểm soát áp suất.

Khoảng 70% tiêu thụ năng lượng sơ cấp toàn cầu sẽ chuyển hóa, chủ yếu thành nhiệt thải, và việc tập hợp và tái sử dụng năng lượng thất thoát vừa mang lại lợi nhuận, vừa thân thiện với môi trường.

Nhóm các nhà khoa học do Viện Nghiên cứu Kim loại thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc dẫn đầu đã phát triển một loại "pin nhiệt" với ammonium thiocyanate (một chất rắn, không màu, không mùi). Loại pin này có thể lưu trữ nhiệt trực tiếp thay vì chuyển đổi sang các dạng khác như năng lượng hóa học.

Họ tận dụng "hiệu ứng barocaloric nghịch đảo" độc đáo, giúp hấp thụ nhiệt bằng áp suất trong khi giải phóng nhiệt bằng cách giảm áp suất. Điều này trái ngược với hiệu ứng barocaloric điển hình.

Ông Li Bing - một trong những tác giả của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances này - cho biết: “Chu trình pin nhiệt barocaloric bao gồm ba bước, cụ thể là sạc nhiệt khi điều áp, lưu trữ với áp suất và xả nhiệt khi giảm áp suất”.

Theo nghiên cứu, giai đoạn mang nhiệt bị hạn chế áp suất có thể đảm bảo tốt hơn việc lưu trữ ổn định trong thời gian dài. Nghiên cứu này cũng lưu ý rằng sự giải phóng nhiệt diễn ra khi sự hạ áp cao gấp 11 lần so với năng lượng cơ học đầu vào.

Ngoài việc lưu trữ nhiệt thải trong các nhà máy nhiệt điện, pin nhiệt cũng được kỳ vọng sẽ có ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác như điện lạnh thể rắn, lưới điện thông minh và quản lý nhiệt trong nhà, góp phần giúp Trung Quốc đạt được mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2060.