Tên chính thức của loại pin này được gọi là pin kim loại-ion nước. Pin này sử dụng kim loại như magiê hoặc kẽm, giá thành thấp hơn và ít độc hại hơn so với các vật liệu thường được sử dụng trong các loại pin khác.

Trong pin kim loại-ion nước, chất điện phân là nước kết hợp với một ít muối thay vì axit sulfuric hoặc muối lithium. Đặc biệt, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra cách ngăn chặn hiện tượng đoản mạch trong pin kim loại-ion nước - một hiện tượng mà các sợi kim loại gọi là dendrite xuất hiện bên trong pin, bằng cách bọc cực âm của pin bằng kim loại bismuth để ngăn chặn sự hình thành dendrite.

Các thử nghiệm của nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng phương pháp này cũng giúp pin kim loại-ion nước hoạt động hiệu quả hơn, duy trì hơn 85% công suất sau 500 chu kỳ sạc. Theo thông tin từ trang ScienceAlert vào ngày 5 tháng 3, đến thời điểm này, nhóm đã phát triển thành công các nguyên mẫu pin kim loại-ion nước, từ các loại pin cỡ đồng xu sử dụng trong đồng hồ cho đến các loại pin hình trụ như pin AA hoặc AAA.

Trưởng nhóm nghiên cứu Tianyi Ma, một nhà khoa học tại Đại học RMIT tại Melbourne, Úc, cho biết rằng mặc dù công nghệ mới này có thể không thể sớm thay thế hoàn toàn pin lithium-ion nhưng với sự nghiên cứu và phát triển tiếp theo, pin kim loại-ion nước có thể trở thành một giải pháp an toàn thay thế trong vòng một thập kỷ hoặc lâu hơn. Pin lithium-ion, mặc dù phổ biến trong các thiết bị điện tử như laptop, điện thoại di động và xe điện nhưng cũng có nguy cơ gây nóng và cháy trong một số trường hợp.

Gần đây, Thụy Sĩ đã đưa vào hoạt động một dự án pin nước với công suất lưu trữ năng lượng lên đến 20 triệu kWh, tương đương với việc cung cấp điện cho 400.000 xe điện, giúp ổn định lưới điện tại Thụy Sĩ và các lưới điện liên kết khác ở châu Âu. Nhà máy này được trang bị 6 turbine sản xuất 900 MW điện, theo thông tin từ Euronews. Hệ thống pin nằm giữa hai bể chứa nước Emosson và Vieux Emosson ở Valais, một khu vực ở phía tây nam Thụy Sĩ. Đặt ở độ sâu gần 600 mét dưới lòng đất, phòng động cơ khổng lồ của nhà máy có chiều dài khoảng 200 mét và rộng hơn 32 mét.

Đập Vieux Emosson, Thụy Sĩ

Để đưa vật liệu xây dựng đến công trường, các kỹ sư đã phải đào đường hầm xuyên qua dãy Alps. Chiều dài của đường hầm trong dự án này lên đến khoảng 11 km. Sau khi hoàn thành đường hầm, vật liệu xây dựng và các cấu trúc đúc sẵn đã được chuyển vào núi trong quá trình kéo dài 14 năm.

Để tăng công suất lưu trữ năng lượng của bộ pin, độ cao của đập Vieux Emosson cũng đã được nâng lên 20 mét. Sau khi hoàn thành tất cả các công việc khó khăn, bộ pin hiện đang hoạt động và có thể cung cấp điện cho đến 900.000 hộ gia đình cùng một lúc.

Trong bối cảnh thế giới đang tập trung vào việc khai thác năng lượng từ các nguồn tái tạo, nhu cầu lưu trữ năng lượng cũng đang tăng lên, đặc biệt là khi sản xuất điện không liên tục phụ thuộc vào điều kiện thời tiết và thời gian trong ngày.

Mặc dù các loại pin mật độ cao có thể trở thành giải pháp cho vấn đề này, chúng cũng đòi hỏi khoáng sản như nickel, cobalt và lithium từ quá trình khai thác mỏ, không thân thiện với môi trường. Ngoài ra, nhiều ý tưởng lưu trữ năng lượng khác như sử dụng carbon dioxide hoặc tận dụng sức chở của thang máy trong các tòa nhà cao tầng đang được các nhà khoa học trên khắp thế giới thử nghiệm.

Khánh An (Tổng hợp)