Chế tạo loại pin có thể tạo điện từ bầu khí quyển trên sao Hỏa

Nhân loại đang chuẩn bị hạ cánh và khám phá sao Hỏa trong vài năm tới. Nhưng trước hết cần đảm bảo nguồn năng lượng ổn định cho căn cứ, robot tự hành cùng loạt thiết bị cần thiết khác.

Do quá trình vận chuyển nhiều hạ tầng lên hành tinh đỏ vô cùng khó khăn nên giới nghiên cứu đang tìm kiếm giải pháp thay thế. Một trong số đó là pin khai thác bầu khí quyển trên sao Hỏa làm nhiên liệu trong quá trình xả của Đại học Khoa học - Công nghệ Trung Quốc (USTC). Nhóm nghiên cứu cho biết: “Phương pháp này làm giảm đáng kể trọng lượng pin, giúp pin phù hợp hơn với sứ mệnh không gian”.


Pin sao Hỏa tạo điện dựa trên phản ứng hóa học liên tục miễn sao còn nhiên liệu. (Ảnh minh họa).

Sao Hỏa là hành tinh khắc nghiệt với khí quyển phức tạp chứa đầy CO2 (95,32%), nitơ (2,7%), argon (1,6%), oxy (0,13%) và CO (0,08%). Chênh lệch nhiệt độ ngày đêm trên hành tinh đỏ lên đến khoảng 60 độ C.

Nhóm USTC cho biết pin mà họ phát minh sử dụng các loại khí trong bầu khí quyển tương tự pin nhiên liệu dùng ở Trái đất (biến đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu thành điện). Thay vì lưu trữ năng lượng như pin thông thường, pin sao Hỏa tạo điện dựa trên phản ứng hóa học liên tục miễn sao còn nhiên liệu.

Trong quá trình xả, điện cực của pin tương tác với các loại khí sản sinh phản ứng hóa học tạo điện. Khi cạn kiệt, pin sẽ được sạc lại bằng năng lượng mặt trời hoặc năng lượng hạt nhân để duy trì hiệu suất.

Pin chịu được chênh lệch nhiệt độ đáng kể, có thể hoạt động liên tục vài tháng với chu kỳ sạc/xả là 1.375 giờ (tương đương khoảng 2 tháng trên sao Hỏa). Theo thử nghiệm thực hiện bởi nhóm USTC, ở 0 độ C pin vẫn hoạt động tốt với mật độ năng lượng 373,9 Wh/kg.

Nhóm giải thích: “Quá trình sạc/xả liên quan đến quá trình hình thành và phân hủy lithium carbonate, lượng nhỏ oxy cùng CO đóng vai trò chất xúc tác đẩy nhanh đáng kể chuyển đổi của CO2. Họ muốn tăng lượng khí tương tác nhằm cải thiện hiệu suất lẫn dung lượng pin.

Pin được thiết kế dạng gập nên có diện tích bề mặt lớn, nhận lượng khí nhiều hơn. Nhóm tăng kích thước ô pin lên 4cm² để tăng mật độ năng lượng. Phương hướng sắp tới sẽ là phát triển pin thể rắn chịu nổi áp suất thấp và biến động nhiệt độ.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Thử nghiệm turbine khí đầu tiên chạy bằng hydro

Thử nghiệm turbine khí đầu tiên chạy bằng hydro

Một liên danh ở châu Âu đã thử nghiệm thành công turbine khí đầu tiên chạy hoàn toàn bằng hydro.

Đăng ngày: 11/02/2025
Lốp vĩnh cửu của NASA: đi được trên mọi địa hình, chịu được độ lạnh -200 độ C

Lốp vĩnh cửu của NASA: đi được trên mọi địa hình, chịu được độ lạnh -200 độ C

Không chỉ dành riêng cho sứ mệnh sao Hỏa, loại lốp này nhiều khả năng sẽ còn được sử dụng trên chính Trái đất.

Đăng ngày: 10/02/2025
Tận dụng vật lý của Newton, các kỹ sư tạo ra được những tháp pin khổng lồ lưu trữ điện mặt trời

Tận dụng vật lý của Newton, các kỹ sư tạo ra được những tháp pin khổng lồ lưu trữ điện mặt trời

Cuộc cách mạng năng lượng sạch vẫn đau đáu một câu hỏi. Khi gió lên, sóng vỗ và nắng chiếu lung linh muôn hoa vàng, lượng điện sản sinh từ cách hệ thống sạch dồi dào vô cùng.

Đăng ngày: 06/02/2025
Pin hạt nhân nhỏ hơn đồng xu, điện thoại xài 50 năm không cần sạc

Pin hạt nhân nhỏ hơn đồng xu, điện thoại xài 50 năm không cần sạc

Công ty Trung Quốc Betavolt Technology tuyên bố đã thu nhỏ thành công pin hạt nhân với kích thước 15 x 15 x 5mm, nhỏ hơn một đồng xu, siêu bền và an toàn.

Đăng ngày: 25/01/2025
Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?

Bạn đã từng nghe đến máy bay tàng hình, tàu ngầm tàng hình nhưng bạn có biết nghĩa của tàng hình ở đây thực sự là gì?

Đăng ngày: 24/01/2025
Công nghệ nào đằng sau siêu phẩm

Công nghệ nào đằng sau siêu phẩm "Avatar 2"?

Máy quay, thuật toán, hàng trăm bản cắt tạo nên những hình ảnh siêu thực của bộ phim Avatar: The Way of Water.

Đăng ngày: 22/01/2025
Công nghệ nano và những ứng dụng của công nghệ nano

Công nghệ nano và những ứng dụng của công nghệ nano

Thuật ngữ công nghệ Nano (nano technology) chỉ việc nghiên cứu, học tập, tổng hợp và sử dụng các loại vật liệu, thiết bị hay kể cả các hệ thống có kích thước cỡ nano (1 phần tỷ mét).

Đăng ngày: 11/01/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News