(TT&VH) - Các nhà khoa học ở Karlsruhe (Đức) đang nghiên cứu chế tạo một loại ô tô chạy điện 1 chỗ ngồi, rất kinh tế và thuận tiện cho những người muốn dùng xe cá nhân đến nơi làm việc.
Thời gian nạp điện chỉ mất 5 phút
Các loại xe chạy điện thường xuyên phải nạp điện. Vướng mắc ở đây là: Thời gian nạp điện của những loại xe như Mini E của hãng BMW hay xe thể thao Tesla ở California (Mỹ) phải kéo dài nhiều tiếng đồng hồ cho đến khi accu "no" điện.
Mini E của hãng BMW
Các nhà khoa học thuộc Viện kỹ thuật Karlsruhe (KIT) đang tìm cách khắc phục sự bất tiện này với dự án
Quick Charge Commuter (xe nạp điện nhanh). Trong đó họ dựa vào một công nghệ tích điện đã có truyền thống cả thế kỷ, nhưng cho tới nay vẫn chưa được ứng dụng nhiều trên lĩnh vực xe chạy điện: Đấy là thay vì trữ điện bằng accu, họ trữ điện bằng những tụ điện lớp kép, hay còn gọi là "supercap". Loại tụ điện này có hai cực làm bằng 2 lớp than hoạt tính mỏng, được ngăn cách bằng một lớp màng thẩm thấu và được ngâm trong một dung dịch dẫn điện. Điện năng sẽ được chứa trong điện trường ở giữa hai cực âm - dương của tụ điện.
Quick Charge Commuter (xe nạp điện nhanh). Trong đó họ dựa vào một công nghệ tích điện đã có truyền thống cả thế kỷ, nhưng cho tới nay vẫn chưa được ứng dụng nhiều trên lĩnh vực xe chạy điện: Đấy là thay vì trữ điện bằng accu, họ trữ điện bằng những tụ điện lớp kép, hay còn gọi là "supercap". Loại tụ điện này có hai cực làm bằng 2 lớp than hoạt tính mỏng, được ngăn cách bằng một lớp màng thẩm thấu và được ngâm trong một dung dịch dẫn điện. Điện năng sẽ được chứa trong điện trường ở giữa hai cực âm - dương của tụ điện.
Xe thể thao Tesla ở California
Loại tụ điện trữ năng lượng này có thể nạp điện nhanh gấp nhiều lần so với loại accu lithium-ionen. Không những thế, hiệu suất của nó lại rất cao vì "không bị hao tổn nhiệt lượng trong quá trình chuyển hóa năng lượng”. Khác với loại accu lithium-ionen, quá trình nạp điện cho tụ điện không phải là quá trình điện-hóa. Ngoài ra, loại tụ điện này cho phép phóng-nạp đến 500.000 lần, trong khi accu chỉ cho phép phóng-nạp có 2.000 lần.
Chiếc xe Quick Charge Commuter mẫu được nạp điện vào các tụ điện được đấu nối tiếp với nhau. Quá trình nạp diễn ra nhanh chóng, chỉ cần 5 phút là tích đầy các tụ điện.
Tiện lợi cho việc đi từ nhà đến công sở
Ông Christian Pylatiuk, người đang chế tạo loại ô tô chạy điện 1 chỗ ngồi nêu trên cho biết, ông đã thử nghiệm công nghệ dùng tụ điện để chạy động cơ điện trên một chiếc xe 3 bánh. Trong đó họ lắp một hệ thống tụ điện 220V/0,33 KWh vào rơ moóc chở hàng của chiếc xe này. Tổng trọng lượng của chiếc xe khi ấy lên tới 100kg, trong đó trọng lượng của riêng các tụ điện đã là 70kg. Trong khi chạy thử, chiếc xe này đạt tốc độ 35km/h và chạy được quãng đường 16km cho một lần nạp đầy tụ điện. Các nhà khoa học ở Karlsruhe hiện đang tìm cách nâng tốc độ của xe lên 45km/h và quãng đường đi cho một lần nạp là 50km.
Loại ô tô chạy điện đi từ nhà đến công sở trong tương lai
Theo các nhà khoa học ở Karlsruhe, loại xe con dùng tụ điện để chứa điện năng rất thích hợp cho việc đi lại giữa nơi ở và nơi làm việc. Theo thống kê của Bộ Giao thông ở Berlin, hơn một nửa số người Đức dùng ô tô đi làm chỉ đi một đoạn đường chưa đầy 6 km từ nơi ở đến nơi làm việc.
Mức tiêu thụ “nhiên liệu” của loại xe dùng supercap vào khoảng 2KWh trên 100km, tương đương với 0,25 lít diesel trên 100km. Loại xe dùng động cơ diesel tiết kiệm nhất hiện nay cũng ngốn 4 lít trên 100 km.
Tuy nhiên, việc sử dụng các tụ điện để tính điện vẫn còn một nhược điểm là “mật độ năng lượng” của nó rất thấp: chỉ có 5 Wh/kg, trong khi mật độ năng lượng của accu lithium-ionen là 80 Wh/ kg. Có nghĩa các supercap còn quá nặng nề, cồng kềnh, khó có thể sử dụng cho các loại xe ô tô hạng trung trở lên.
Nhưng mọi điều có thể thay đổi nhanh chóng: Nhà thiết kế Pylatiuk cho biết các thế hệ tụ điện supercap sắp tới có “mật độ năng lượng” cao gấp 6-10 lần so với hiện nay.
Mặc dù vậy, trong tương lai gần, supercap cũng chỉ được sử dụng cho các loại xe ô tô cực nhẹ, với tầm hoạt động không xa. Như vậy supercap chỉ phù hợp cho loại xe chạy điện 1 chỗ ngồi, chủ yếu dùng để đi từ nhà tới nơi làm việc.
Với loại xe để đi làm này, sử dụng supercap lại rất tiện lợi và rất kinh tế.
Minh Bích
