Drone nông nghiệp đang trở thành công cụ không thể thiếu trong kỷ nguyên nông nghiệp 4.0, nhưng thời lượng pin chỉ khoảng 30-40 phút vẫn là “ác mộng” khiến hiệu suất vận hành bị bóp nghẹt, đặc biệt trên các cánh đồng quy mô lớn cần hoạt động liên tục suốt nhiều giờ.
Các nhà khoa học tại Đại học Nông nghiệp Bang Altai của Nga vừa công bố một công nghệ pin hoàn toàn mới sử dụng lõi graphite, cho phép drone biến nhiệt năng và sóng điện từ xung quanh thành điện năng để duy trì hoạt động mà không cần phụ thuộc hoàn toàn vào pin Lithium-ion truyền thống.
Điểm đột phá nằm ở cơ chế “săn năng lượng” khi lõi graphite hấp thụ nhiệt sinh ra từ sóng điện từ, sau đó các cặp nhiệt điện sẽ chuyển hóa lượng nhiệt này thành điện năng cung cấp trực tiếp cho động cơ drone trong lúc thiết bị vẫn đang bay lơ lửng trên không trung.
Theo nhóm nghiên cứu, drone trong tương lai có thể tận dụng trường điện từ từ các đường dây điện cao thế chạy dọc cánh đồng để tự sạc pin, biến hệ thống truyền tải điện quốc gia thành một mạng lưới sạc không dây khổng lồ cho ngành nông nghiệp thông minh.
Không dừng lại ở đó, công nghệ pin graphite còn cho phép drone hấp thụ nhiệt thải từ nhà máy công nghiệp, trạm nhiệt điện hay đường ống hơi nóng để kéo dài thời gian hoạt động, giúp các nhiệm vụ giám sát hạ tầng hoặc kiểm tra công nghiệp diễn ra liên tục nhiều ngày liền.
Đáng chú ý nhất là ý tưởng sử dụng tia laser hồng ngoại để truyền năng lượng từ xa tới drone khi đang hoạt động trên cánh đồng, mở ra viễn cảnh thiết bị bay có thể “nạp pin giữa không trung” mà không cần hạ cánh hay thay pin như hiện nay.
So với pin Lithium-ion vốn dễ suy giảm hiệu suất trong môi trường lạnh giá, pin graphite của Nga lại hoạt động hiệu quả hơn vào mùa đông và có thể duy trì thời gian vận hành lên tới 3 ngày, con số được xem là gần như không tưởng với drone dân dụng hiện đại.
Dù công nghệ mới vẫn cần thêm thời gian để thương mại hóa và xây dựng dây chuyền sản xuất quy mô lớn, giới chuyên gia nhận định đây có thể là bước ngoặt lịch sử giúp drone thoát khỏi giới hạn pin truyền thống, mở đường cho các “vệ tinh mặt đất” hoạt động 24/7 trong nông nghiệp, công nghiệp và hạ tầng thông minh tương lai.
