Ứng dụng siêu tụ điện công nghệ nano trong chế biến nông sản

Nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm Nghiên cứu triển khai (Khu Công nghệ cao TPHCM) đang hợp tác với doanh nghiệp để đưa siêu tụ điện công nghệ nano ứng dụng vào thực tế. Sản phẩm này sẽ giúp giảm lượng điện tiêu thụ, có thể sử dụng ở những nơi không có điện lưới.

TS. Đỗ Hữu Quyết - Trưởng nhóm phòng thí nghiệm Trung tâm Nghiên cứu triển khai - cho biết, siêu tụ điện là thiết bị để lưu trữ năng lượng với mật độ công suất và mật độ năng lượng cao.

Các siêu tụ thông thường có điện dung thấp, do điện cực làm từ than hoạt tính, lá kim loại nặng, dễ bị ăn mòn. Ngoài ra, siêu tụ thường có điện giải lỏng nên không an toàn, chi phí bao gói cao, khó thu nhỏ.

Để hạn chế những nhược điểm trên, siêu tụ điện công nghệ nano do Trung tâm Nghiên cứu và triển khai chế tạo, sử dụng buckypaper (vật liệu nano từ các phân tử cacbon hình ống) làm điện cực, nhẹ hơn kim loại đồng 30 lần, độ dẫn điện cao, tiếp xúc ion tốt và độ ổn định hóa học cao.

Điện cực này, kết hợp với chất điện giải dẻo polyvinyl alcohol (PVA) an toàn, dễ chế tạo và các vật liệu khác có điện dung riêng cao như polyaniline (PANI), thành siêu tụ điện có kích thước 12 cm2, dày 1mm, điện dung 3,4F, điện áp 3,3V.

Trong thời gian tới, Trung tâm Nghiên cứu và Triển khai hướng đến phát triển sản phẩm có khả năng cạnh tranh thương mại cao như giá thành chế tạo rẻ hơn, công năng về điện dung, năng lượng, công suất có thể tốt hơn, an toàn, thân thiện hơn.

Bước đầu, Trung tâm phối hợp cùng Công ty Cổ phần Khoa học Kỹ thuật Bách khoa phát triển, nghiên cứu ứng dụng siêu tụ điện vào máy sấy nông sản do công ty này chế tạo.

Ông Phí Văn Toàn - Giám đốc Công ty Cổ phần khoa học kỹ thuật Bách khoa cho biết, Công ty mong muốn hợp tác cùng Trung tâm nghiên cứu triển khai nghiên cứu ghép hệ siêu tụ điện vào máy sấy nông sản như tỏi đen, thảo dược, chuối,... 

Cụ thể, đối với các thiết bị sấy đã có sẵn, tích hợp công nghệ siêu tụ đảm bảo công suất chạy duy trì hệ thiết bị sấy trong thời gian 1-5 ngày. Hệ siêu tụ điện phải hiệu quả hơn ắc quy đảm bảo duy trì cho thiết bị của công ty chạy trong thời gian chờ máy phát nổ hoặc có điện lưới.

Đồng thời, đảm bảo các yêu cầu như duy trì hệ thiết bị cảnh báo tin nhắn mất điện, điều khiển toàn bộ hệ sấy chạy ở cấu hình tối thiểu duy trì tránh hỏng sản phẩm.

Theo ông Toàn, sản phẩm này sẽ giúp hấp thu và lưu trữ năng lượng điện từ gió và mặt trời, duy trì thiết bị sấy nông hải sản làm việc liên tục vào ban đêm, những ngày mưa, mất điện... đồng thời giúp giảm lượng điện tiêu thụ, có thể sử dụng ở những nơi không có điện lưới.

Siêu tụ điện công nghệ nano có thể ứng dụng trong bộ lưu trữ điện cho xe buýt, tàu điện; ổn định, điều khiển năng lượng gió, mặt trời; thu phát năng lượng trong phanh - tăng tốc của xe cộ, cần cẩu, thang máy; bộ chống gián đoạn hệ thống điện; làm bộ sạc nhanh cho điện thoại, làm nguồn UPS cho máy tính, mạch điện tử, bộ ổn định mạng điện tái tạo, điện lưới; ứng dụng tiết kiệm điện trong xe cộ, thang máy; nguồn flash camera, bộ khởi động, thoát hiểm máy bay,…

Kiều Anh - Khoa học phát triển