VnExpress cho biết, tối 20/12, tại Nhà hát Hồ Gươm, Hà Nội, lễ trao giải thưởng khoa học công nghệ toàn cầu VinFuture 2023 quy tụ đông đảo nhà khoa học danh tiếng thế giới.
Theo đó, Giải thưởng Chính VinFuture 2023 trị giá 3 triệu USD đã được trao cho 4 nhà khoa học: GS Martin Andrew Green, GS Stanley Whittingham, GS Rachid Yazami, GS Akira Yoshino với công trình phát minh đột phá kiến tạo nền tảng bền vững cho năng lượng xanh thông qua việc sản xuất bằng pin mặt Trời và lưu trữ bằng pin Lithium-ion.
Bằng những cách tiếp cận khác nhau, mỗi người lại có những đóng góp riêng, giúp mở ra một kỷ nguyên mới cho lĩnh vực lưu trữ năng lượng và tái tạo năng lượng, hướng đến năng lượng xanh, bền vững.
GS Martin Andrew Green
GS Martin Andrew Green, Đại học New South Wales, Australia là người tiên phong phát triển công nghệ bộ phát thụ động và tiếp điểm phía sau (PERC) cho pin mặt trời. GS Martin được biết đến với giữ kỷ lục về hiệu suất pin mặt trời silicon suốt 30 trong số 39 năm qua, được mô tả là một trong 10 cột mốc quan trọng trong lịch sử quang điện mặt trời.
Việc cải tiến hiệu suất của pin mặt trời đã mở ra kỷ nguyên sản xuất năng lượng tái tạo hiệu quả, góp phần thúc đẩy một thế giới công bằng và bền vững. Công nghệ pin mặt trời silicon đã được nhiều nhà khoa học khắp nơi phát triển trong suốt nhiều thập kỷ. Tuy nhiên, các loại pin mặt trời hiện đại có hiệu suất cao đều dựa vào công nghệ bộ phát thụ động và PERC do nhóm của giáo sư Martin Green tiên phong phát triển.
Green là người đầu tiên mô tả và nhóm của ông là những người đầu tiên phát triển, chứng minh bằng thực nghiệm với hai cách tiếp cận khác nhau về cơ bản để cải thiện hiệu suất tế bào silicon. Nhóm nghiên cứu của ông đã nâng cao đáng kể hiệu suất của pin mặt trời, mở đường cho việc sử dụng năng lượng mặt trời một cách rộng rãi hơn.
Những cải tiến bao gồm việc giảm thất thoát photon năng lượng bằng cách sử dụng gương phản xạ bề mặt phía sau, kết hợp lớp điện môi và lớp kim loại mỏng để giảm sự hấp thụ photon. Ngoài ra, họ đã phát triển các kỹ thuật thụ động bề mặt sau, sử dụng các lớp điện môi hoặc cấu trúc dị hợp để giảm tổn thất sóng mang. Các phát kiến này đã dẫn đến sự phát triển vượt bậc của công nghệ PERC giúp tối ưu hóa hiệu suất của pin mặt trời và chứng minh tính khả thi của việc kết hợp các công nghệ tiên tiến này vào sản xuất hàng loạt.
GS Stanley Whittingham
Nếu bạn đang đọc bài viết này bằng một thiết bị di động, chẳng hạn như smartphone hay laptop, thì nhiều khả năng bạn cũng đang sử dụng thành quả từ công trình nghiên cứu của người đàn ông này. Ông là GS. Stanley Whittingham - cha đẻ của pin Lithium-ion (hay pin Lithium).
Trong hành trình nghiên cứu của mình, vị giáo sư 82 tuổi đã phát minh ra nguyên lý hoạt động của pin Lithium và xác định vai trò của ion Lithium như một chất mang điện tích hiệu quả. Ông cũng là người tiên phong nghiên cứu khái niệm xen kẽ điện cực và đã mô tả tỉ mỉ sự khuếch tán của Lithium vào các mạng tinh thể kim loại khác nhau.
Theo thông tin từ Dân trí tại tuần lễ Khoa học công nghệ VinFuture 2023, GS. Whittingham cho biết hành trình chế tạo ra pin Lithium của ông bắt đầu từ năm 1972, và ông chỉ mất 2-3 tháng để chế tạo ra được phiên bản mini của loại pin này.
"Trước khi pin Lithium ra đời, chúng ta có 2 loại pin sử dụng axit và kiềm. Hạn chế của 2 loại pin này là nguồn năng lượng tạo ra thấp. Chúng cực kỳ độc hại, đến mức hiện nay không còn được sử dụng ở các không gian công cộng. Tôi cảm thấy mình cần phải chế tạo ra một loại pin mới", GS. Whittingham nhớ lại.
"Khi nghiên cứu về pin Lithium, tôi nhận thấy nó không chỉ cần kích thước nhỏ hơn, mà còn mang lại năng lượng lớn hơn gấp 5 lần. Ngoài ra, khả năng tái chế của loại pin này so với công nghệ pin hiện hành cũng vượt trội, khi lên tới 99%".
Nhờ công trình khoa học đột phá về pin Lithium, GS. Whittingham đã mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành năng lượng toàn cầu, cũng như đóng một vai trò tiên quyết cho Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ ba, hay cuộc cách mạng kỹ thuật số.
Ngày nay, pin Lithium được sử dụng trong tất cả những thứ cần pin để vận hành, nhỏ nhất là điện thoại, đồng hồ đeo tay, máy tính… cho đến xe cộ, phương tiện, hay lớn hơn là các công ty sản xuất điện năng lượng mặt trời, năng lượng gió.
GS Rachid Yazami
GS. Rachid Yazami, người gốc Ma-rốc, từng nhận bằng Thạc sĩ về điện hóa và Tiến sĩ về hợp chất xen kẽ than chì cho pin Lithium tại Viện Công nghệ Grenoble, Pháp. Sau đó, ông bắt đầu sự nghiệp của mình tại Trung tâm Khoa học Quốc gia (CNRS), nơi sau này ông trở thành Giám đốc nghiên cứu.
Vào năm 1979-1980, GS. Yazami đã phát minh ra cực dương than chì Lithium, hiện được sử dụng trong pin Lithium. Đây là một chi tiết không thể thiếu, mở đường cho hoạt động kinh doanh trị giá 15 tỷ USD/năm trên toàn cầu.
Ông được coi là nhà phát minh đại tài, với hơn 70 bằng sáng chế liên quan đến công nghệ về pin, bao gồm cực dương dựa trên nano-Si- và nano-Ge cho pin Lithium tốc độ sạc cực cao, pin lithium-carbon fluoride cho các ứng dụng không gian và y tế, cực dương lỏng...
Ông cũng là đồng tác giả của hơn 250 bài báo về pin cũng như vật liệu và hệ thống của chúng. Trong suốt chặng đường làm khoa học, ông đã nhận được các giải thưởng khoa học uy tín từ NASA, NATO, IBA, Hiệp hội Xúc tiến Khoa học Nhật Bản và IEEE, cùng nhiều giải thưởng khác.
Trong lần đến Việt Nam và nhận Giải thưởng VinFuture 2023, GS. Rachid Yazami đã đánh giá cao nỗ lực của Việt Nam trong việc theo đuổi ngành năng lượng xanh, đồng thời nhìn thấy tiềm năng trong việc phát triển xe chạy điện.
GS Akira Yoshin
GS. Akira Yoshino từng là một kỹ sư, tốt nghiệp đại học Kyoto năm 1970 và thạc sỹ năm 1972. Ông được tuyển dụng vào Công ty Asahi Kasei, rồi làm việc như một kỹ sư về hóa học. Cả cuộc đời ông gắn bó với pin Lithium từ đó.
Năm 1981, Akira Yoshino bắt đầu nghiên cứu về pin sạc bằng polyacetylene. Đây là chất polymer điện dẫn được phát hiện bởi Hideki Shirakawa, người sau này được trao Giải Nobel về hóa học vì phát hiện này.
Năm 1983, Yoshino chế tạo thành công một nguyên mẫu pin có thể sạc sử dụng lithium cobalt oxit như cathode và polyacetylene làm cực dương.
Trong nguyên mẫu này, vật liệu cực dương không chứa lithi, và các ion lithi chỉ di chuyển từ cực âm LiCoO2 vào cực dương trong quá trình sạc. Đây chính là tiền thân trực tiếp của pin Lithium-ion hiện đại.
Có thể nói rằng, GS. Akira Yoshino đã cống hiến cả đời mình để chế tạo ra được một loại pin duy nhất, và nó chính thứ mà chúng ta vẫn sử dụng mỗi ngày trên điện thoại hay máy tính xách tay.
Với những đóng góp ấy, ông đã được trao Giải Nobel Hóa học năm 2019 cùng với hai vị đồng nghiệp là GS. John B. Goodenough và GS. Stanley Whittingham.
Qua 3 mùa, giá trị lớn nhất và cũng là sứ mệnh của Quỹ VinFuture và Giải thưởng VinFuture chính là thúc đẩy khoa học phụng sự nhân loại, tôn vinh những công trình khoa học kiệt xuất có tính ứng dụng cao, có thể tạo ra sự thay đổi tích cực cho cuộc sống của hàng triệu người trên thế giới.
Với Việt Nam, Quỹ VinFuture và Giải thưởng VinFuture đã góp phần nâng tầm vị thế đất nước trên bản đồ khoa học và công nghệ toàn cầu; đồng thời là cầu nối cộng đồng khoa học trong nước với các nhà khoa học và công nghệ hàng đầu thế giới, tạo động lực cho phát triển khoa học công nghệ cao.
Như Quỳnh(T/h)
