Nguyên tố hóa học có thể giúp Mỹ thoát khỏi sự phụ thuộc vào pin từ Trung Quốc

Theo Wall Street Journal ngày 21/12, khi căng thẳng thương mại giữa Mỹ và Trung Quốc ngày càng leo thang, hai quốc gia này đang bước vào cuộc đua cạnh tranh đầy nguy hiểm trong lĩnh vực công nghệ pin. Một giải pháp tiềm năng có thể đến từ natri - nguyên tố quen thuộc có mặt trong muối ăn hàng ngày.

Thay vì ứng dụng pin lithium-ion truyền thống phổ biến từ thiết bị di động đến lưới điện, công nghệ mới sử dụng natri thông qua hợp chất tro soda (bao gồm natri hydroxit và natri cacbonat với tính kiềm cao) có thể giúp Mỹ chấm dứt sự thống trị của Trung Quốc trong ngành sản xuất pin.

Không giống lithium, natri có thể dễ dàng khai thác ở bất kỳ đâu. Đặc biệt, Mỹ sở hữu đến 92% trữ lượng tro soda toàn cầu, biến quốc gia này trở thành "Saudi Arabia" trong ngành nguyên liệu này.

Sau hai lần không thành công trong việc phát triển ngành pin, các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp tại Mỹ đang kỳ vọng nhiều hơn vào nỗ lực lần thứ ba, nhờ sự phối hợp hiệu quả với các nhà hoạch định chính sách và các ưu đãi từ chính phủ.

Để hỗ trợ nghiên cứu, Bộ Năng lượng Mỹ đã cấp 50 triệu USD cho một liên minh gồm sáu phòng thí nghiệm quốc gia và tám trường đại học. Pin natri-ion nổi bật với ưu điểm về độ bền và độ an toàn vượt trội so với pin lithium-ion, nhưng chúng có nhược điểm là kích thước lớn và trọng lượng nặng.

Theo các chuyên gia, hạn chế về kích thước và trọng lượng không phải vấn đề lớn đối với các ứng dụng như lưu trữ năng lượng mặt trời và gió. Đồng thời, các nhà khoa học đang phát triển pin natri-ion nhỏ gọn hơn, phù hợp cho xe điện, với khả năng hoạt động ở nhiều mức nhiệt độ và chi phí thấp hơn.

Tiến sĩ Venkat Srinivasan, Giám đốc nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne, nhấn mạnh rằng việc phát triển pin natri-ion có vai trò quan trọng đối với an ninh quốc gia. Ông lưu ý, chuỗi cung ứng pin lithium-ion hiện nay phụ thuộc gần như hoàn toàn vào Trung Quốc - nước kiểm soát quá trình tinh chế khoáng sản và sản xuất pin.

Hiện tại, công ty Peak Energy của Mỹ đi đầu trong việc triển khai công nghệ pin natri-ion. Ông Landon Mossburg, CEO của công ty, cho biết họ đã ký hợp đồng xây dựng cơ sở thí điểm cho các công ty tiện ích vào năm 2025. Dù hiện tại vẫn phải nhập khẩu pin từ Trung Quốc, Peak Energy đang học hỏi công nghệ nhằm hướng đến tự chủ sản xuất tại Mỹ.

Để cạnh tranh với pin lithium (LFP) trong lĩnh vực xe điện, các nhà nghiên cứu tập trung vào hai nhiệm vụ chính: giảm phụ thuộc vào niken - nguyên liệu do Trung Quốc kiểm soát, và nâng cao khả năng tích điện. Với những tiến bộ không ngừng, pin natri-ion nhỏ gọn hơn nhưng vẫn đảm bảo hiệu suất cao là điều hoàn toàn có thể đạt được trong tương lai.