Thiết bị số cá nhân thúc đẩy pin nhiên liệu phát triển

PDA dùng pin nhiên liệu của Toshiba.

Mật độ transistor trên chip tăng gấp đôi trong khoảng 18-24 tháng (theo quy luật Moore) đồng nghĩa với sức mạnh xử lý tăng gấp hai lần. Tuy nhiên, khi chip càng tinh xảo hơn thì “cơn đói” năng lượng của chúng trở nên cồn cào hơn bao giờ hết.

Đối với các thiết bị di động như máy tính xách tay, điện thoại, PDA và nhiều sản phẩm số bỏ túi khác, pin hiện nay đã không thể bắt kịp được nhu cầu về năng lượng khi tốc độ hoạt động không ngừng đi lên. Vì thế, công cụ tiếp điện truyền thống này sẽ có thể bị thay thế hoàn toàn bằng một thế hệ thiết bị cung cấp năng lượng mới: pin nhiên liệu (fuel cell). Một số công ty như Fujitsu và Hitachi gần đây đã quảng bá rầm rộ về việc vài năm nữa họ sẽ triển khai pin nhiên liệu cho tất cả máy tính laptop.

Niềm hy vọng mà pin nhiên liệu đem tới là việc các nhà sản xuất hàng điện tử sẽ có thể tung ra những sản phẩm với thời gian hoạt động lâu hơn so với các thiết bị sử dụng pin lithium ion truyền thống hiện nay.

Đầu tuần này, MTI MicroFuel Cells, một đơn vị trực thuộc hãng Mechanical Technology (Mỹ), công bố kế hoạch phát triển một giải pháp pin nhiên liệu mang tên Mobion dùng trong thiết bị điện tử cầm tay như PDA và điện thoại thông minh. Công ty này tuyên bố kết quả thu được sẽ làm tăng thời lượng hoạt động 1 lần nạp của thiết bị lên cao hơn từ 3 đến 10 lần so với pin thông thường cùng kích cỡ.

Khái niệm cơ bản của pin nhiên liệu khác hoàn toàn so với pin truyền thống. Pin hiện nay lưu năng lượng bằng hóa chất trong khi pin nhiên liệu sử dụng phản ứng để tạo ra điện. Hãng MTI đã thiết kế một loại pin nhiên liệu trực tiếp từ chất methanol, gọi tắt là DMFC (direct methanol fuel cell). Pin này có thể hòa trộn methanol với nước ở một bề mặt và rồi xả khí lên mặt kia, ngăn cách bằng một màng nhầy.

Vấn đề quan trọng ở đây là nước. Trong hầu hết các sản phẩm fuel cell hiện hành, nước sử dụng trong quá trình tạo phản ứng phải đi theo một tuyến đường vòng vèo quanh pin để có thể hòa trộn với methanol. Việc để nước chạy vòng quanh như thế đòi hỏi phải sử dụng một số bộ phận bơm phức tạp. Điều đó làm tăng kích thước tổng thể và hạn chế hiệu quả hoạt động của pin.

Theo giải pháp của MTI, pin Mobian sử dụng một phương pháp khép kín, tự quản lý luồng lưu thông bên trong và hoàn toàn loại bỏ yêu cầu về bộ phận bơm. Khi pin DMFC cạn năng lượng, thay vì cắm vào ổ điện để xạc lại, người dùng sẽ thay hẳn cái mới giống như lâu lâu lại phải thay pin đồng hồ.

Nếu thị trường pin nhiên liệu thực sự “cất cánh”, MTI sẵn sàng để lao vào khai thác. Hãng này đã liên kết với nhiều đối tác lớn để triển khai sản xuất và phân phối. Gillette, nhà sản xuất pin mang thương hiệu Duracell nổi tiếng, sẽ phụ trách cung cấp các bộ phận nạp nhiên liệu trong khi công ty điện tử Flextronics International sẽ tiến hành khâu sản xuất, còn hãng DuPont chịu trách nhiệm gắn kết màng nhầy.

William Acker, Giám đốc điều hành MTI, cho biết những sản phẩm đầu tiên sẽ tập trung phục vụ các ứng dụng công nghiệp. Intermec, nhà sản xuất thẻ nhận dạng bằng sóng radio, và một chi nhánh của Công ty Unova, đều ở Mỹ, sẽ là những khách hàng đầu tiên sử dụng pin nhiên liệu Mobian ngay trong năm nay. Các ứng dụng cho người tiêu dùng sẽ xuất hiện đại trà vào năm 2006. Một thị trường khai thác pin nhiên liệu rất tiềm năng nữa là lĩnh vực quân sự. “Binh lính hiện nay bước ra chiến trường với quá nhiều thiết bị điện tử. Pin nhiên liệu sẽ giúp họ giảm nhẹ trọng lượng của các trang bị này”, Acker nói.

Sara Bradford, nhà phân tích của hãng tư vấn Frost & Sullivan ở Boston (Mỹ), dự báo lượng pin nhiên liệu xuất xưởng sẽ đạt mức 20 triệu chiếc vào năm 2007 và tăng vọt lên 120 triệu vào 2010.

Phan Khương (theo Forbes, TechWorld)