Buzz
Băng tuyết – tưởng như chỉ là phiền toái mùa đông – lại có tiềm năng trở thành nguồn năng lượng sạch trong tương lai.
Đối với nhiều người, băng là mối nguy hiểm: đường trơn, tai nạn giao thông, vỉa hè đóng băng. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu tại Đại học Giao thông Tây An (Trung Quốc) do giáo sư Xin Wen dẫn đầu đã phát hiện một tính chất đặc biệt của băng – khả năng sinh điện khi uốn cong, gọi là “độ uốn điện”.
Khối băng có thể tạo ra dòng điện khi bị uốn, mở ra tiềm năng ứng dụng công nghệ mới. (Nguồn: Interestingengineering)
Trước đây, hiện tượng này từng được ghi nhận ở các sông băng va chạm hoặc tảng băng bị kéo căng, nhưng lượng điện sinh ra quá yếu để sử dụng thực tế. Bước đột phá lần này nhờ việc thêm muối vào băng.
Muối – chất xúc tác giúp dòng điện mạnh gấp 1.000 lần
Trong thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã đóng băng nước với nhiều nồng độ muối NaCl khác nhau, tạo các mẫu băng hình nón, dầm và tấm. Khi thử nghiệm uốn cong ba điểm – đặt mẫu băng trên hai giá đỡ và đẩy từ trên xuống – họ ghi nhận dòng điện sinh ra mạnh hơn tới 1.000 lần so với băng nguyên chất.
Phân tích bằng kính hiển vi và quang phổ Raman cho thấy muối ngăn băng đóng băng hoàn toàn, tạo ra các kênh nước mặn siêu nhỏ. Khi băng bị uốn, chất lỏng trong các kênh này chuyển động, mang điện tích và sinh ra dòng điện.
Đá thông thường tạo ra dòng điện rất ít khi bị kéo căng, nhưng khối đá muối khi uốn cong khiến nước muối chảy bên trong tạo ra dòng điện mạnh hơn. (Nguồn: Getty Images)
Tiềm năng ứng dụng và những thách thức
Băng hiện chiếm khoảng 10% diện tích bề mặt Trái Đất. Nếu khai thác được năng lượng này, các vùng lạnh giá – nơi khó tiếp cận nguồn điện truyền thống – có thể được cung cấp điện sạch từ chính môi trường tự nhiên.
Không chỉ trên Trái Đất, nhóm nghiên cứu còn kỳ vọng hiện tượng này có thể áp dụng trên các mặt trăng băng giá như Europa hay Enceladus – nơi có đại dương ngầm tiềm ẩn và trở thành “phòng thí nghiệm tự nhiên” cho công nghệ năng lượng mới.
Dù tiềm năng lớn, công nghệ này vẫn gặp nhiều thách thức. Sau nhiều chu kỳ uốn cong, khả năng sinh điện của băng muối giảm tới 80%. Hiệu suất cũng chưa bằng các thiết bị áp điện thương mại do phần lớn năng lượng thất thoát dưới dạng nhiệt.
Tuy nhiên, đây vẫn là bước tiến quan trọng trong hành trình tìm kiếm nguồn năng lượng bền vững. Băng – từ hiểm họa mùa đông – nay có thể trở thành đồng minh tiềm năng trong quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu.
