Sầu riêng siêu tụ điện

Phần cùi xốp và mặt trong của vỏ trái sầu riêng mới đây đã bất ngờ được sử dụng để tạo nên các thiết bị lưu trữ điện với nhiều tính năng vượt trội. Điều này không chỉ mở ra cơ hội gia tăng giá trị kinh tế cho nhà vườn, mà còn hứa hẹn tạo ra cuộc cách mạng về năng lượng sạch trong tương lai.

Sầu riêng được tận dụng để tạo nên các thiết bị lưu điện. Ảnh: happytrade.org.

Sạc đầy chiếc điện thoại trong 1 phút, thời gian sạc nhanh gấp nhiều lần so với pin thông thường, gần như không bị chai, lại cực kỳ thân thiện với môi trường. Đây là kết quả thực nghiệm của loại thiết bị siêu tụ điện làm từ phần bỏ đi của trái sầu riêng và mít, được các nhà khoa học tại Trường Kỹ thuật Hóa học và Sinh học Phân tử thuộc Đại học Sydney công bố trên Journal of Energy Storage, vào tháng 3 vừa qua.

Theo Phó Giáo sư Vincent Gomes, chủ nhiệm dự án nghiên cứu, để chế tạo Aerogel từ thực vật, nhóm của ông cũng đã tiến hành thử nghiệm trên nhiều loại trái cây khác nhau như bưởi và dưa hấu. Nhưng sau cùng, cùi sầu riêng và cùi mít là phù hợp nhất, nhờ những đặc tính như mềm, hình sợi, có khả năng giữ được sự ổn định về mặt hóa học, khi phân tách và chuyển hóa Aerogel so với những loại quả khác có phần lõi thô cứng.

“Chúng tôi đã chọn sầu riêng, vì khoảng 70% trái không thể ăn được. Việc sử dụng tài nguyên mà thiên nhiên cung cấp, một loại vật liệu vẫn bị coi là phế thải với chi phí bằng 0, để xử lý thành thiết bị siêu tụ điện sẽ thay thế những viên pin li-ion hóa học trong các thiết bị điện tử hiện tại của chúng ta”, Phó Giáo sư Vincent Gomes chia sẻ thêm.

Siêu tụ điện từ vỏ sầu riêng sử dụng tĩnh điện thay vì năng lượng hóa học để lưu trữ năng lượng. Việc sạc tụ điện giống như chà quả bong bóng lên tóc để tạo ra tĩnh điện. Loại tụ điện này là một bước nhảy vọt so với pin vì chúng không chứa các kim loại độc hại, an toàn với môi trường và có thể sạc được rất nhiều lần.

Ở Việt Nam, theo Cục Trồng trọt, sầu riêng là 1 trong 12 giống cây trồng chủ lực. Do hiệu quả kinh tế rất cao nên thời gian gần đây, ngoài vựa trái cây ở đồng bằng sông Cửu Long, cây sầu riêng đã phát triển rất mạnh ở khu vực Đông Nam Bộ và đặc biệt ở Tây Nguyên.

“Chỉ tính riêng tỉnh Đắk Lắk, định hướng quy hoạch trồng sầu riêng của tỉnh là 5.000 ha vào năm 2021 đã được hoàn thành sớm trong năm 2018, thậm chí còn vượt chỉ tiêu 1.000 ha”, Tiến sĩ Phan Việt Hà, Phó Viện trưởng Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm nghiệp Tây Nguyên, chia sẻ.

Còn theo số liệu thống kê từ Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, diện tích trồng sầu riêng ở Việt Nam đã tăng 51% từ 32.300 ha năm 2016 lên 48.600 ha vào đầu năm 2020. Mức sản lượng đạt trên 296.200 tấn/năm, trung bình chỉ có 25-30% trọng lượng trái là phần thịt được sử dụng. Ước tính sơ bộ, mỗi năm có gần 214,7 tấn vỏ sầu riêng bỏ đi, một nguồn phế liệu vô cùng dồi dào.

Năng lượng điện từ Aerogel thực vật được tạo ra từ phần thừa của trái sầu riêng trong tương lai có thể sánh ngang với năng lượng tái tạo khác như năng lượng mặt trời.

“Phát hiện trên giúp đa dạng hóa các nguồn năng lượng tái sinh và cũng góp phần cải thiện môi trường đáng kể”, Giáo sư Brian Derby, chuyên ngành khoa học vật liệu, Đại học Manchester (Anh), cho biết.

Tuy nhiên, dù vượt trội hơn pin cho thiết bị điện tử hiện tại ở 2 điểm là sạc rất nhanh, sạc nhiều lần vẫn không giảm hiệu suất, nhưng những dòng siêu tụ điện trên thị trường hiện vẫn chưa phổ biến, vì mật độ năng lượng thấp hơn và giá cả đắt đỏ. Mức giá tiêu chuẩn của 1 gram hỗn hợp carbon-graphene phủ điện cực trong siêu tụ điện dao động khoảng 96-120 USD.

Việc sử dụng chất hữu cơ từ vỏ sầu riêng và mít theo nghiên cứu dự báo sẽ giúp giảm khoảng 30% chi phí sản xuất, tương đương mức giá của siêu tụ điện làm từ sầu riêng dao động từ 70-80 USD/gram hỗn hợp Aerogel sầu riêng. Nếu nắm bắt được công nghệ phát triển thiết bị siêu tụ điện này, tiềm năng kinh tế mang lại cho ngành điện Việt Nam sẽ không dưới 751 triệu USD vào năm 2030.