Nhóm nghiên cứu tại Áo phát triển vỏ pin ô tô điện bằng thép và gỗ, hấp thụ va chạm tốt hơn 98% so với nhôm, chống cháy hiệu quả và thân thiện với môi trường, mở ra hướng đi mới cho xe điện bền vững. Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Graz (TU Graz), Áo, vừa công bố mẫu vỏ pin ô tô điện mới kết hợp giữa thép và gỗ, mang lại hiệu suất an toàn cao và dấu chân sinh thái thấp hơn so với vật liệu truyền thống.
Đây là một phần của dự án nghiên cứu nhằm tìm ra giải pháp bền vững hơn cho ngành xe điện mà không đánh đổi độ bền và khả năng bảo vệ trong các tình huống va chạm. Cụ thể, nhóm đã so sánh hiệu suất của vỏ pin truyền thống bằng dầm nhôm đặt dưới sàn với ba phiên bản lai thép-gỗ khác nhau.
Các mẫu vỏ pin mới sử dụng lõi gỗ bạch dương hoặc gỗ vông đồng những vật liệu có nguồn gốc bền vững được phủ thép mỏng nhằm đảm bảo độ nhẹ và khả năng chịu lực. So với nhôm, vốn tiêu tốn nhiều năng lượng khi sản xuất, cấu trúc thép-gỗ này giúp giảm thiểu đáng kể tác động môi trường.
Trong các thử nghiệm va chạm mô phỏng tình huống xe đâm vào vật cản bằng thép tròn ở tốc độ cao, vỏ pin mới mang tên Bio!Lib cho kết quả tương đương với vỏ nhôm của Tesla Model S. Lý do là cấu trúc tế bào xốp tự nhiên của gỗ giúp hấp thụ năng lượng va chạm cực kỳ hiệu quả.
Theo nhóm nghiên cứu do kỹ sư Florian Feist dẫn đầu, các mẫu vỏ pin bằng thép-gỗ có khả năng hấp thụ năng lượng cao hơn đến 98% so với nhôm dẻo và cao hơn 76% so với nhôm cường lực trong các tình huống biến dạng lớn. Cả ba mẫu đều thể hiện khả năng chống uốn cong tốt, đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn khắt khe của ngành công nghiệp ô tô.
Một điểm đáng chú ý khác là khả năng chống cháy. Nhóm nghiên cứu đã tích hợp thêm nút bần, vật liệu tái tạo thường thấy trong nút chai rượu vang vào kết cấu. Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao, nút bần cháy và cacbon hóa, tạo ra lớp cách nhiệt hiệu quả. Nhờ đó, nhiệt độ ở mặt không cháy của vỏ pin thấp hơn đến 100 độ C so với vỏ pin Tesla, giúp bảo vệ linh kiện và người dùng.
Loại pin thể rắn mắt được sản xuất kèm theo những nguyên liệu mới.
Ngoài hiệu suất va chạm và chống cháy, nhóm nghiên cứu tại TU Graz còn đang tìm cách nâng cao khả năng tái sử dụng nút bần cũng như tái chế toàn bộ cấu trúc của vỏ pin Bio!Lib. Họ cũng khám phá khả năng ứng dụng gỗ giá trị thấp, như gỗ vụn hoặc vật liệu tái chế, nhằm tiếp tục tối ưu hóa tính bền vững và chi phí sản xuất.
Trong bối cảnh ô tô điện ngày càng phổ biến, các yếu tố môi trường liên quan đến vật liệu sản xuất ngày càng được quan tâm. Dù ý tưởng sử dụng gỗ làm vỏ pin còn mới mẻ, nhưng kết quả nghiên cứu cho thấy việc thay đổi vật liệu thông minh có thể giúp xe điện tiến gần hơn đến mục tiêu phát triển bền vững và sử dụng năng lượng sạch một cách toàn diện.
CÙNG CHUYÊN MỤC
