Vỏ pin ôtô điện bằng composite thép-gỗ

Một nghiên cứu được thực hiện tại Đại học Kỹ thuật Graz (TU Graz) ở Áo so sánh hiệu suất của vỏ pin đặt dưới sàn thông thường được chế tạo bằng dầm nhôm với ba phiên bản lai gỗ-thép khác nhau. Nhóm nghiên cứu muốn xem liệu họ có thể chế tạo một vỏ pin thân thiện với môi trường hơn mà không phải giảm độ bền hay không.

Các dầm lai vật liệu này sử dụng lõi gỗ bạch dương hoặc gỗ cây vông đồng bền vững được phủ thép mỏng, nhẹ, giúp chúng có dấu chân sinh thái nhỏ hơn nhiều so với nhôm, vốn rất tốn năng lượng để sản xuất.

Trong một thử nghiệm va chạm, khi một phương tiện hoặc bộ phận đâm vào một chướng ngại vật bằng thép tròn ở tốc độ cao, vỏ pin Bio!Lib cho kết quả gần như chính xác với giá trị xâm nhập với vỏ nhôm của Tesla Model S, nhờ cấu trúc tế bào xốp của gỗ giúp hấp thụ một lượng năng lượng lớn.

Vỏ pin lai bằng thép-gỗ có khả năng hấp thụ năng lượng cao hơn tới 98% so với nhôm dẻo và cao hơn 76% so với nhôm cường độ cao khi chịu biến dạng lớn. Cả ba phiên bản làm từ gỗ đều cho thấy khả năng chống uốn cong tốt.

Và với việc bổ sung thêm nút bần (nút chai rượu vang) - một vật liệu tái tạo khác - nhóm nghiên cứu do Florian Feist của TU Graz đứng đầu cũng có thể làm cho vỏ pin có khả năng chống cháy hữu ích, giúp nhiệt độ ở phía không cháy của thiết bị thấp hơn 100 độ C so với vỏ pin của Tesla.

"Khi tiếp xúc với nhiệt độ rất cao, nút bần sẽ bị cháy", Feist giải thích. "Quá trình carbon hóa làm giảm mạnh độ dẫn nhiệt vốn đã tương đối thấp, giúp bảo vệ các kết cấu phía sau nó".

TU Graz cũng đang tích cực tìm hiểu các phương pháp cải thiện khả năng tái sử dụng nút chai và khả năng tái chế các thành phần bên trong vỏ Bio!Lib. Ngoài ra, họ đang nghiên cứu tiềm năng sử dụng gỗ giá trị thấp, như gỗ vụn hoặc vật liệu tái sử dụng, có thể nâng cao hơn nữa lợi ích môi trường của thiết kế.

Khi xe điện ngày càng phổ biến, tác động môi trường của chúng ngày càng rõ ràng hơn, không chỉ giới hạn ở việc không phát khí thải từ ống xả. Mặc dù vỏ pin làm từ gỗ có vẻ khó xảy ra, những nghiên cứu như trên cho thấy việc lựa chọn vật liệu thông minh hơn có thể giúp xe điện khai thác tốt hơn tiềm năng năng lượng sạch.

Mỹ Anh (theo Energy-reporters)