Nhóm nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh đã đạt được thành công trong nghiên cứu "Ứng dụng quy trình tổng hợp vật liệu điện cực từ vỏ trấu để sản xuất thử nghiệm pin sạc li-ion 4V dạng cúc áo (coin cell) và dạng túi (pouch cell)". Công trình nghiên cứu này không chỉ mở ra khả năng sản xuất pin từ vỏ trấu mà còn tạo ra cơ hội kinh doanh mới cho người nông dân.

Pin cúc áo từ vỏ trấu được sản xuất thử nghiệm. Ảnh: Nhóm nghiên cứu

Theo thống kê, Việt Nam là quốc gia sản xuất gạo lớn thứ hai trên thế giới, với khoảng 44 triệu tấn/năm. Tỷ lệ vỏ trấu, một sản phẩm phụ của quá trình sản xuất gạo, đạt khoảng 20-22%, tức gần 9 triệu tấn mỗi năm. Vỏ trấu chứa hàm lượng silica (SiO2) trung bình khoảng 10,6%, thành phần quan trọng có thể được sử dụng để chế tạo pin sạc li-ion.

Quá trình nghiên cứu của Phó Giáo sư, Tiến sĩ Lê Mỹ Loan Phụng và nhóm nghiên cứu bao gồm việc thu thập, làm sạch và chế biến vỏ trấu thành bột khô có mầu xám đen, còn được gọi là vật liệu composite carbon silica (C/SiO2). Từ 1kg trấu, nhóm nghiên cứu có thể sản xuất được 350g vật liệu này, với giá bán khoảng 50 USD/1.000 gr.

Sau hai năm nghiên cứu, nhóm đã thành công trong việc sản xuất pin sạc li-ion từ vỏ trấu, mở ra khả năng chuyển giao công nghệ sản xuất ở quy mô mở rộng. Vật liệu silica từ vỏ trấu giúp tăng dung lượng pin và có tiềm năng thay thế hoàn toàn vật liệu graphite truyền thống, với ưu điểm về giá thành, hiệu quả sử dụng và bảo vệ môi trường.

Nhóm nghiên cứu đã sản xuất quy mô nhỏ vật liệu chế tạo điện cực pin sạc li-ion từ vỏ trấu, lắp ráp và thử nghiệm thành công 50 pin sạc dạng cúc áo và 50 pin sạc dạng túi. Nhóm cũng công bố 3 bài báo đăng trên tạp chí nhóm Q1, 2 bài đăng trên tạp chí nhóm Q2, 4 bài đăng trên tạp chí quốc gia và được cơ quan sở hữu trí tuệ chấp nhận đơn đăng ký sáng chế.

Hiện nay, trên thị trường, phần lớn pin sạc được làm từ vật liệu graphite được khai thác và tinh chế than từ quặng mỏ. Loại vật liệu này có giá khoảng 100 USD/100gr và việc tìm kiếm nguyên liệu có thể gây ô nhiễm môi trường. Nhóm nghiên cứu đánh giá vật liệu silica có triển vọng thay thế hoàn toàn vật liệu graphite do ưu thế về giá thành, hiệu quả sử dụng và bảo vệ môi trường. Có thể thấy, đây là thị trường đầy tiềm năng cho vỏ trấu và mang lại lợi nhuận lớn cho người nông dân.

Đ.T.V (Tổng hợp)