240008_web

Wykorzystanie zużytych butelek PET do produkcji baterii.

Naukowcy z USA twierdzą, że z powodzeniem przetworzyli odpady butelek PET na elektrochemiczny materiał z węglem aktywnym, który działa jako dwuwarstwowa substancja superkondensatorowa. Powiedzieli, że to osiągnięcie może położyć podwaliny pod produkcję bardziej zrównoważonych baterii. Urządzenia zbudowane w proponowanej technice nie magazynowałyby tyle energii, co akumulatory litowo-jonowe, ale mogłyby ładować się znacznie szybciej.

Według badań przeprowadzonych przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside odpady z tworzyw sztucznych wykonane z politereftalanu etylenu (PET) można łatwo przekształcić w nanomateriał do produkcji zrównoważonych baterii i umożliwić produkcję bardziej zrównoważonych urządzeń do przechowywania.

„Wykorzystywanie odpadów ze składowisk i upcykling plastikowych butelek może obniżyć całkowity koszt baterii, a jednocześnie sprawić, że… produkcja baterii będzie zrównoważona, a także wyeliminuje zanieczyszczenie plastikiem na całym świecie” – powiedział współautor badań, Mihri Ozkan.

W artykule Upcykling odpadów z tworzyw sztucznych z politereftalanu etylenu do mikroporowatej struktury węglowej w celu magazynowania energii, opublikowanym w sierpniu w Energy Storage, grupa amerykańska opisuje proces upcyklingu butelek PET na odpady z elektrochemicznego materiału z węglem aktywnym, który działa jako dwuwarstwowy superkondensator.

Plastikowe butelki PET są najpierw rozpuszczane w rozpuszczalniku, który składa się z mieszaniny kwasu trifluorooctowego i dichlorometanu. Następnie, w procesie zwanym elektroprzędzeniem, z polimeru wytworzono mikroskopijne włókna, a nici z tworzywa sztucznego zwęglono w piecu. „Po zmieszaniu ze spoiwem i środkiem przewodzącym, materiał został następnie wysuszony i złożony w elektryczny, dwuwarstwowy superkondensator w formie ogniwa monetowego” – wyjaśniają naukowcy, dodając, że materiał aktywny może działać jako superkondensator z dodatkiem pseudopojemności.

Produkcja obiegowa

Produkcja o obiegu zamkniętym była głównym tematem kwartalnika inicjatywy UP w trzecim kwartale 2020 roku. Przyjrzeliśmy się, czy przyjęcie podejścia okrężnego może stworzyć przewagę konkurencyjną i czerpać korzyści finansowe i reputacyjne, a także zbadać, co już zostało zrobione w branży solarnej. Odkryj wszystkie nasze relacje tutaj: https://www.pv-magazine.com/q3-2020-circular-manufacturing/.

Uważa się, że materiał ma zarówno dwuwarstwowy kondensator utworzony przez oddzielne ładunki jonowe i elektroniczne, jak i pseudokojemność reakcji redoks, określoną przez jony, które są elektrochemicznie absorbowane na powierzchni materiałów. „Chociaż nie magazynują tak dużo energii, jak akumulatory litowo-jonowe, te superkondensatory mogą ładować się znacznie szybciej, dzięki czemu akumulatory oparte na odpadach z tworzyw sztucznych są dobrym rozwiązaniem w wielu zastosowaniach” – stwierdzili naukowcy.

Uważają, że technika ta może wkrótce wejść do masowej produkcji, chociaż chcą poprawić właściwości elektryczne nanomateriału za pomocą takich związków, jak bor, azot i fosfor. „Uważamy, że proponowany proces jest skalowalny, przyniesie korzyści środowiskowe i ekonomiczne, a niniejsze badanie może stanowić okazję do przyszłych badań i rozwoju” – podsumowali.

W innym badaniu opublikowanym w 2019 roku naukowcy z Indiana’s Purdue University zaproponowali metodę ekstrakcji czystego węgla z odpadów plastikowych i przekształcenia go w materiał anodowy do akumulatorów litowo-jonowych, które zasilały zabawkową ciężarówkę.

Źródło: www.pv-magazine.com

Tagi: , , ,
poprzedni
następny