Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 10/12/2004 16:14 (GMT+7)

Sử dụng pin nhiên liệu micro cho máy tính laptop và cảm biến

Giáo sư Paul Kohl của trường Kỹ nghệ Hoá học cho biết, nhóm nghiên cứu của trường Đại học Georgia đã tìm ra phương pháp sử dụng các thuộc tính của thiết bị này theo phương thức của các kỹ thuật chếtạo theo dây chuyền. Ví dụ, không khí được đưa vào để vận hành pin nhiên liệu cũng có thể làm nguội mạch tổ hợp và tạo dòng cho cảm biến khí. Các lớp kim loại lắng đọng làm mạch tổ hợp cũng có thểtạo thành các điện cực của pin nhiên liệu. Tuy nhiên, còn có những thách thức trong việc kết hợp vật liệu của pin nhiên liệu trên chip silic. Các phương pháp chế tạo thiết bị vi điện tử truyền thốngvận hành ở nhiệt độ có thể gây tổn hại cho màng polyme của pin nhiên liệu. Nên thiết kế các kênh không khí nhỏ đủ để vượt ngoài dòng chảy được gọi là dòng chất lỏng quy mô nhỏ. Và để tránh không phảisử dụng điện để bơm, có thể sử dụng lò xo đồng hồ vi nhỏ để duy trì áp suất trong bồn nhiên liệu.

Hiệu quả của pin nhiên liệu micro

Các nhà khoa học cũng nghiên cứu ảnh hưởng của nhiên liệu như metanol đối với hiệu quả của thiết bị. Người ta cho rằng nên sử dụng hydro tinh khiết, tuy nhiên việc vận chuyển và trữ hydro trong cáchệ thống lớn là khó, chưa nói đến các thiết kế pin nhiên liệu micro. Vì vậy, người ta sử dụng các chất như metanol, có thể biến đổi để cung cấp lượng hydro cần thiết. Theo Giáo sư Kohl, vì các chấtcó thể di chuyển từ anot sang catot, nên các thiết bị dùng metanol hiện nay đang sử dụng nhiên liệu pha loãng. Việc này đã làm giảm công suất ít nhất là 0,2 Wat ở pin có kích thước micro. Tăng nồngđộ metanol sẽ tạo được công suất lớn hơn hoặc có nghĩa là cho phép sử dụng bồn chứa nhiên liệu nhỏ hơn. Nhóm nghiên cứu của Giáo sư Kohl đang nghiên cứu vấn đề này, với hy vọng sẽ tăng được hiệusuất. Cần phối hợp các vật liệu và cấu phần phù hợp với nhau và cũng cần đối mặt với thách thức đa dạng của việc làm thế nào để thiết kế pin hiệu quả. Còn có nhiều điều cần cân nhắc và hoán đổiphương án.

Vấn đề phân mảnh chất xúc tác

Một nhóm nghiên cứu khác của trường kỹ thuật cơ khí do Giáo sư Andrei Federov lãnh đạo đang nghiên cứu phương pháp sử dụng chất xúc tác trùng chỉnh (reforming catalysts) trong các loại pin nhiên liệumột cách hiệu quả hơn. Giá của các chất xúc tác kim loại hiện nay, như platin hoặc palađi là yếu tố chính làm cho giá thiết bị cao. Nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu giải quyết thách thức này bằng cáchgiảm lượng chất xúc tác cần dùng cho pin nhiên liệu khoảng 70%. ý tưởng là sử dụng ngành khoa học về các phân mảnh (fractal) để thực hiện được điều này.

Cần phải tạo được diện tích bề mặt chất xúc tác tối đa. Tuy nhiên, người ta chỉ có thể đạt được điều này tại những vị trí chiến lược trên bề mặt. Cần tạo ra chất xúc tác sao cho có thể sử dụng vậtliệu đắt tiền này ít hơn nhiều trong khi không làm ảnh hưởng đến thành phần hoá học của phản ứng.

Nhóm nghiên cứu đang nghiên cứu sử dụng khoa học về các phân mảnh để thể hiện sự thay thế hiệu quả giữa chi phí-hiệu quả của các hạt xúc tác. Giáo sư Federov và cộng sự đã đưa ra một phương phápdường như thích hợp với sự sắp xếp trên máy tính và đang tìm cách chứng minh bằng kiểm nghiệm qua thí nghiệm các phát kiến này. Trong những mục tiêu của chương trình nghiên cứu được Hãng Air Products& Chemicals hỗ trợ có việc thiết kế các hệ thống xúc tác trùng chỉnh để sử dụng cho các thiết bị kích thước nhỏ để cấp năng lượng cho địên thoại di động hoặc máy tính Laptop. Giữa các hệ thống lớn vànhỏ có rất nhiều sự khác biệt về động học phản ứng, sự truyền nhiệt và chuyển khối. Và ở đây có thể có điều kiện cho nhiều giải pháp. Giáo sư dự báo các sản phẩm di động như vậy sẽ là sản phẩm ứngdụng quan trọng của pin nhiên liệu do những bất tiện của các nguồn cung cấp năng lượng hiện nay, là pin, mà ai cũng biết. Giảm chi phí sẽ làm cho pin nhiên liệu hấp dẫn hơn trong thập niên tới, vàmột số ứng dụng của pin nhiên liệu cung cấp năng lượng cho thiết bị điện tử di động sẽ có thể có trong 2 hoặc 3 năm tới.
Hình ảnh những ứng dụng của pin nhiên liệu tại Hội chợ Hannover 2003 (Đức)

Hình ảnh những ứng dụng của pin nhiên liệu tại Hội chợ Hannover 2003 (Đức)

Máy tính xách tay của hãng NEC sử dụng pin nhiên liệu

Máy tính xách tay của hãng NEC sử dụng pin nhiên liệu

Xem Thêm

Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức trong sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc
Ngày 25/6/2025, tại Tp. Huế, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) chủ trì, phối hợp với Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Huế (Liên hiệp Hội TP. Huế) tổ chức Hội thảo “Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức để góp phần tích cực cho sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc theo tinh thần Nghị quyết số 45-NQ/TW ngày 24/11/2023”.
An Giang: 8 giải pháp thực hiện đột phá phát triển khoa học công nghệ
Đến nay, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội tỉnh) đã tập hợp được 40 hội, tổ chức thành viên với 9.554 hội viên cá nhân, trong đó có hơn 3.451 hội viên trí thức. An Giang xác định và đề ra mục tiêu về đột phá phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số (KHCN, ĐMST, CĐS) đến năm 2030.
Thanh Hoá: Hội thảo KH về giải quyết tình trạng thiếu lao động ở nông thôn, lao động trực tiếp tham gia SX nông nghiệp
Sáng ngày 27/5/2025, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Viện Nông nghiêp tổ chức Hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp giải quyết tình trạng thiếu lao động sản xuất ở khu vực nông thôn, lao động có kỹ thuật, tay nghề cao trực tiếp tham gia sản xuất nông nghiệp, nhất là nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, nông nghiệp hữu cơ”.
Bình Thuận: Đẩy mạnh ứng dụng khoa học, công nghệ vào sản xuất
Sáng ngày 27/5, tại thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp đột phá trong ứng dụng tiến bộ khoa học, công nghệ vào thực tiễn quản lý và sản xuất trên địa bàn tỉnh Bình Thuận”.

Tin mới

Chủ tịch VUSTA Phan Xuân Dũng dự Lễ kỷ niệm 50 năm thành lập Hội Khoa học Kinh tế Việt Nam
Hội Khoa học Kinh tế Việt Nam được thành lập ngay sau giải phóng năm 1975. Trong suốt 50 năm qua, Hội đã có nhiều đóng góp quan trọng cho hoạt động tư vấn chính sách đối với các vấn đề trọng đại của đất nước. Gần đây nhất là phản biện trong góp ý văn kiện Đại hội XIII và XIV của Đảng, các đề án tăng trưởng xanh, đường sắt cao tốc, quy hoạch vùng và dự thảo nhiều chính sách kinh tế quan trọng...
Lãnh đạo VUSTA tham dự Hội nghị IAS 2025
Đoàn công tác của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) do PGS.TS Phạm Ngọc Linh, Phó Bí thư Thường trực Đảng ủy, Phó Chủ tịch VUSTA, Giám đốc Ban Quản lý dự án Quỹ Toàn cầu - VUSTA về phòng, chống HIV/AIDS làm trưởng đoàn đã tham dự Hội nghị Khoa học quốc tế về phòng, chống HIV/AIDS 2025 (Hội nghị IAS 2025) tại Rwanda từ ngày 12/7 đến ngày 17/7/2025.
Thắp nến tri ân nhân Kỷ niệm 78 năm Ngày Thương binh Liệt sĩ
Ngày 24/7, nhân kỷ niệm 78 năm Ngày Thương binh - Liệt sĩ (27/7/1947–27/7/2025), Đoàn TNCS Hồ Chí Minh Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam phối hợp cùng Đoàn Thanh niên Hội Nhà báo Việt Nam và Liên minh Hợp tác xã Việt Nam trang trọng tổ chức Chương trình “Thắp nến tri ân” tưởng niệm các Anh hùng liệt sĩ tại Nghĩa trang Mai Dịch (Cầu Giấy, Hà Nội).
Tuổi trẻ VUSTA tự hào được rèn luyện, trưởng thành dưới cờ Đảng quang vinh
Đại hội Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam (VUSTA) nhiệm kỳ 2025–2030 được tổ chức thành công vào sáng ngày 21/7. Tại Đại hội, đại diện Đoàn Thanh niên VUSTA đã có bài phát biểu chúc mừng đại hội. Bí thư Đoàn Thanh niên Lê Thị Thủy khẳng định: “Tuổi trẻ VUSTA tự hào được rèn luyện, trưởng thành dưới cờ Đảng quang vinh và luôn xác định rõ vai trò, trách nhiệm của mình trong công cuộc đổi mới đất nước”.