Khoa học kỳ diệu luôn có cách thú vị để xuất hiện trong cuộc sống thực. Trong bối cảnh hàng triệu chiếc xe điện đang được bán ra thị trường mỗi năm, ngành công nghiệp năng lượng cũng gặp những áp lực lớn, đặc biệt là trong việc cải tiến pin để mở rộng phạm vi hoạt động của xe điện.
Song, công nghệ hiện đại chưa đạt đến mức độ lý tưởng để thu hút người tiêu dùng, vì thời gian sạc xe còn khá chậm. Đây là một nhược điểm mà nhiều người thường đem ra sánh với xe xăng.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đã tìm đến lĩnh vực vật lý lượng tử. Họ nhận ra rằng công nghệ lượng tử có những cơ chế giúp tăng tốc độ sạc xe, hứa hẹn sẽ khiến pin xe điện kiểu cũ và động cơ đốt trong trở nên lỗi thời. Pin lượng tử đang được phát triển có thể giải quyết về mặt lý thuyết cho việc sạc siêu nhanh, từ đó giải quyết được một trở ngại lớn trong việc sử dụng xe điện.
Pin lượng tử dùng ánh sáng dưới dạng laze, hoặc maser hoặc thậm chí là ánh sáng mặt trời để tăng năng lượng điện của phân tử giải phóng sau. Rối lượng tử có thể dùng để tăng tốc quá trình sạc pin bằng cách sạc tất cả các tế bào (cell) cùng lúc theo kiểu tập hợp. Pin lượng tử càng lớn thì sạc càng nhanh.
Pin lượng tử sẽ phải mất nhiều năm nữa để có thể áp dụng trong thế giới thực. Nhưng các nhà nghiên cứu Hàn Quốc đã chứng minh được những khái niệm về loại pin này. Điều này giúp cho pin lượng tử trở thành một triển vọng thực tế hơn cho xe điện so với pin thể rắn.
Các nhà khoa học tại Trung tâm Vật lý Lý thuyết về các Hệ thống Phức tạp thuộc Viện Khoa học Cơ bản (IBS), Hàn Quốc, đã đưa ra một số lời giải trong nghiên cứu đăng trên tạp chí khoa học Physical Review Letters. Theo đó, các chuyên gia đã định lượng tốc độ sạc mà công nghệ mới có thể đạt được. Pin lượng tử có thể khiến tốc độ sạc tăng bình phương.
Chẳng hạn như một chiếc xe điện bình thường có pin gồm 200 tế bào, thì với pin lượng tử, tốc độ sạc sẽ giúp tăng tốc 200 lần so với pin truyền thống. Điều đó đồng nghĩa với thời gian sạc tại nhà từ 10 tiếng sẽ giảm xuống còn 3 phút. Tại các trạm sạc tốc độ cao, thời gian sạc xe điện sẽ giảm từ 30 phút xuống còn 9 giây.
Các nhà đầu tư đã đổ hàng tỷ USD vào pin thể rắn. QuantumScape, một nhà phát triển nổi lên từ hai năm trước, từng có mức vốn hoá thị trường gần 48 tỷ USD. Nhưng vì chưa có nhiều bước tiến đột phá nên công ty hiện có giá trị chưa bằng 1/10 số đó. Các công ty khởi nghiệp xe điện khác đưa ra nhiều lời quảng cáo hoa mỹ nhưng không có lợi nhuận cũng nhanh chóng đi theo vết xe đổ.
Pin sạc nhanh, sử dụng lâu dài là điều tối quan trọng trong ngành xe điện. Tuy nhiên vẫn chưa có nguyên mẫu nào tồn tại. Những người hứa hẹn tạo ra một cuộc cách mạng đang phải cạnh tranh với cả công nghệ hôm nay và tương lai.
Pin lượng tử là một bước tiến mới hơn so với pin thể rắn. Đó có thể là lý do tại sao không có công ty khởi nghiệp trị giá hàng tỷ USD nào hứa sẽ biến chúng thành hiện thực. Pin lượng tử sẽ cần nhiều năm nữa để bước vào đời sống, cụ thể hơn là xe điện.
Tổng hợp
