Với sự ra đời của du lịch vũ trụ dành cho những người giàu có nhất thế giới và suy thoái kinh tế toàn cầu, đã có sự gia tăng những tuyên bố chống lại chi tiêu công cho công nghệ vũ trụ.

Nhưng những người kêu gọi ngừng các hoạt động nghiên cứu trong không gian thường bỏ qua những lợi ích to lớn mà công nghệ vũ trụ mang lại cho nhân loại trên Trái đất. Những lợi ích rõ ràng nhất là hệ thống định vị GPS và hàng loạt vệ tinh được sử dụng để theo dõi, giám sát những tác động của biến đổi khí hậu.

Một ứng dụng mới khác được công ty Mỹ EnerVenue thực hiện trên cơ sở của công nghệ vũ trụ.

Công ty EnerVenue đang phát triển công nghệ pin sử dụng lâu dài, bền vững cho Trái đất trên cơ sở kỹ thuật và hóa học mà NASA đã sử dụng trong hơn 40 năm, cung cấp năng lượng cho Trạm Vũ trụ Quốc tế, Kính viễn vọng Không gian Hubble.

Công ty tin rằng công nghệ pin vũ trụ có thể thay thế pin truyền thống trong tương lai. "Công nghệ của chúng tôi an toàn hơn nhiều so với lithium-ion," Giám đốc điều hành EnerVenue Jorg Heinemann trong cuộc phỏng vấn với Engineering Interesting (IE) cho biết.

Tận dụng tuổi thọ và độ bền của pin không gian

Ý tưởng ứng dụng công nghệ của EnerVenue đến từ công trình nghiên cứu do GS Yi Cui thuộc Đại học Stanford thực hiện. GS YiCui đồng thời là chủ tịch và cố vấn công nghệ chính của công ty khởi nghiệp. GS Cui đã tìm ra phương pháp điều chỉnh công nghệ pin niken-hydro thời lượng dài của NASA để ứng dụng khả thi trên Trái đất bằng phương thức sử dụng các vật liệu phổ thông, giúp giảm đáng kể chi phí.

Công nghệ pin niken-hydro của NASA rất phù hợp với không gian vì cấu trúc của pin chịu được các điều kiện khắc nghiệt, bao gồm nhiệt độ khắc nghiệt thay đổi nhanh chóng. Pin có độ an toàn cao và có thể sử dụng trong thời gian rất dài. Những loại pin này tái chế hoàn toàn, không tạo ra hất thải độc hại và hóa chất trong pin không dẫn đến nguy cơ hỏa hoạn.

Một thách thức rất lớn khi đề cấp đến ứng dụng công nghệ pin vũ trụ trên Trái đất là việc sản xuất những loại pin này cực kỳ tốn kém.

Nhưng EnerVenue đã phát triển một phương pháp sản xuất pin hydro-kim loại với chi phí thấp hơn và đáp ứng nhu cầu cao từ các nhà sản xuất năng lượng tái tạo và phân phối điện tiêu dùng.

Ông Heinemann giải thích với IE: “Hệ thống lưu trữ năng lượng của EnerVenue hiện đang được triển khai tại các địa điểm thử nghiệm điện tiêu dùng trên khắp nước Mỹ. Những thiết bị này phục vụ để xác thực các tuyên bố của EnerVenue và là tiền đề cho việc tích hợp hệ thống lưu trữ điện năng vào quy mô lưới điện. Song song với thử nghiệm dân dụng, EnerVenue đang bán thiết bị lưu trữ điện cho thị trường công nghiệp, đó là những khách hàng, làm việc trong hoạt động hàng hải, dầu khí, khai thác mỏ và thay thế cho động cơ diesel trong những ứng dụng trên đảo ."

Công ty tuyên bố sẽ xây dựng một nhà máy sản xuất pin điện hydro-niken Gigafactory rộng 1 triệu foot vuông (93000m2) ở Mỹ. Gigafactory này sẽ sản xuất thiết bị pin lưu trữ năng lượng, có khả năng làm việc liên tục trong 30.000 chu kỳ sạc xả. Các tổ hợp pin được lưu trữ trên giá đỡ và có thời lượng hoạt động tới 30 năm.

Pin Niken-hydro so với Lithium-ion

Trong tương lai gần, công ty EnerVenue khẳng định công nghệ pin Niken-hydro sẽ được sử dụng để triển khai năng lượng tái tạo không liên tục, cho cả điện gió và điện mặt trời.

Ông Heinemann cho biết: “Lưu trữ điện năng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo năng lượng dư thừa được thu giữ và sau đó được sử dụng khi cần thiết, cung cấp nguồn điện năng hỗn hợp ít carbon hơn và ổn định hơn cho lưới điện”.

Chiến lược pin lưu trữ điện tái tạo cho thấy, EnerVenue có phương thức tiếp cận thị trường tương tự như công ty Ad Astra của Costa Rica, cũng tận dụng chuyên môn của người sáng lập, cựu phi hành gia tàu con thoi Franklin Chang Díaz. Trong tương lai, EnerVenue tin rằng công nghệ của doanh nghiệp có thể thâm nhập vào từng hộ gia đình, khiến công nghệ vũ trụ trở nên phổ biến và thông dụng hơn với giá thành hạ.

Heinemann giải thích:"Công nghệ của chúng tôi an toàn hơn nhiều so với lithium-ion, tổ hợp pin mang lại sự linh hoạt hơn về tần suất sạc xả điện, kéo dài thời gian sử dụng hơn gấp 3 lần những vẫn giữ được gần như toàn bộ công suất ban đầu."

“Trong tương lai, EnerVenue nhận thấy ứng dụng công nghệ pin vũ trụ sẽ được sử dụng nhiều trong không gian dân cư. Với nguy cơ hỏa hoạn tiềm ẩn do pin lithium-ion gây ra, chúng tôi tin rằng có một thị trường lớn cho loại pin gia đình an toàn, chống cháy nổ, có tuổi thọ trên 30 năm và có thể được lắp đặt vào những khu vực không sử dụng của cấu trúc ngôi nhà như không gian trống dưới sàn nhà và gác mái."

Đó là một yêu cầu cao trong loại pin gia đình, nhưng nếu EnerVenue có thể thực hiện được cam kết đó, thì pin Hydro - Niken có thể tiến xa trong ứng dựng gia đình, giảm thiểu những nhược điểm rõ ràng của pin lithium-ion từ góc độ an toàn, bền vững và thời lượng sử dụng lâu dài.