Nguyên tố hoá học có thể giúp Mỹ chấm dứt sự phụ thuộc vào pin Trung Quốc

Pin sử dụng natri thay vì lithium có thể cho phép Mỹ và các đồng minh tạo ra một chuỗi cung ứng hoàn toàn mới cho việc lưu trữ năng lượng đang diễn ra trên toàn thế giới.

Mỹ đang có cơ hội để giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu pin từ Trung Quốc. Ảnh: AFP/TTXVN

Theo tờ Wall Street Journal ngày 21/12, trong bối cảnh căng thẳng thương mại leo thang, Mỹ và Trung Quốc đang chạy đua trong một cuộc cạnh tranh đầy rủi ro về công nghệ pin. Điều đáng chú ý là giải pháp có thể đến từ một thành phần vô cùng quen thuộc – natri, nguyên tố có trong muối ăn hàng ngày.

Khác với pin lithium-ion truyền thống đang được sử dụng rộng rãi từ điện thoại di động đến lưới điện, công nghệ pin mới này sử dụng hợp chất natri được gọi là tro soda (một loại natri cacbonat, gồm các thành phần chính natri hydroxit và natri cacbonat, có tính kiềm cao). Đây có thể là chìa khóa giúp Mỹ phá vỡ thế độc quyền của Trung Quốc trong lĩnh vực sản xuất pin.

Không giống như lithium, natri dễ dàng tiếp cận ở mọi nơi. Đặc biệt, với 92% trữ lượng tro soda toàn cầu, Mỹ được ví như “Saudi Arabia” trong lĩnh vực này.

Sau hai lần thất bại trong việc xây dựng ngành công nghiệp pin, các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp Mỹ đang lạc quan hơn trong nỗ lực lần thứ ba. Điều này một phần nhờ vào sự hợp tác chặt chẽ với các nhà hoạch định chính sách lưỡng đảng cùng với các ưu đãi từ chính phủ hiện tại.

Để thúc đẩy nghiên cứu, Bộ Năng lượng Mỹ đã cấp khoản tài trợ 50 triệu USD cho một liên minh gồm sáu phòng thí nghiệm quốc gia và tám trường đại học. Pin natri-ion cho thấy nhiều ưu điểm vượt trội so với pin lithium-ion như độ bền cao hơn và an toàn hơn. Tuy nhiên, chúng cũng tồn tại nhược điểm là cồng kềnh và nặng hơn.

Theo các chuyên gia, nhược điểm về kích thước và trọng lượng không ảnh hưởng nhiều trong các ứng dụng như pin lưu trữ năng lượng mặt trời và gió. Hơn nữa, các nhà nghiên cứu đang nỗ lực phát triển pin natri-ion đủ nhỏ gọn để sử dụng trong xe điện, với khả năng hoạt động trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn và chi phí thấp hơn.

Tiến sĩ Venkat Srinivasan, Giám đốc nghiên cứu tại Phòng Thí nghiệm quốc gia Argonne, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phát triển pin natri-ion đối với an ninh quốc gia. Ông chỉ ra rằng chuỗi cung ứng pin lithium-ion hiện nay gần như hoàn toàn phụ thuộc vào Trung Quốc – quốc gia kiểm soát việc tinh chế khoáng sản và sản xuất pin.

Hiện tại, công ty Peak Energy của Mỹ đang tiên phong trong việc ứng dụng công nghệ mới này. Theo ông Landon Mossburg, CEO của công ty, họ đã ký kết hợp đồng xây dựng các cơ sở thí điểm cho những công ty tiện ích vào năm 2025. Mặc dù hiện phải nhập khẩu pin từ Trung Quốc, công ty đang tích cực học hỏi công nghệ để hướng tới mục tiêu xây dựng nhà máy sản xuất tại Mỹ.

Để pin natri-ion có thể cạnh tranh với pin lithium (LFP) trong lĩnh vực xe điện, các nhà nghiên cứu đang tập trung giải quyết hai thách thức chính: loại bỏ niken – khoáng sản do Trung Quốc kiểm soát, và cải thiện khả năng tích điện. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ xe điện, việc sử dụng pin natri-ion nhỏ gọn hơn nhưng vẫn đảm bảo hiệu suất là hoàn toàn khả thi trong tương lai.