Переработка пластиковых отходов в целях устойчивого хранения энергии

Что, если вы сможете решить две самые большие проблемы Земли одним махом? Инженеры UC Riverside разработали способ переработки пластиковых отходов, таких как бутылки из-под газировки или воды, в наноматериал, полезный для накопления энергии.

Мири и Ченгиз Озкан и их студенты уже много лет работают над созданием улучшенных материалов для накопления энергии из экологически чистых источников, таких как стеклянные бутылки, пляжный песок, шпаклевка и грибы-портабелло. Их последнее достижение может уменьшить загрязнение пластиком и ускорить переход на 100% чистую энергию.

Переработка пластика в суперконденсаторы

"Ожидается, что к 2040 году 30 % мирового автопарка будет электрическим, а высокая стоимость сырьевых материалов для аккумуляторных батарей - это сложная задача", - сказал Мири Озкан, профессор электротехники в Инженерном колледже Марлана и Розмари Борнс в UCR.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

"Использование отходов со свалки и переработка пластиковых бутылок может снизить общую стоимость батарей, одновременно делая производство батарей устойчивым, а также устраняя загрязнение пластмассой во всем мире".

В статье с открытым доступом, опубликованной в Energy Storage, исследователи описывают устойчивый, простой процесс переработки отходов полиэтилентерефталата, или ПЭТ, содержащихся в бутылках с газировкой и многих других потребительских товарах, в пористую углеродистую наноструктуру.

Сначала они растворяют куски ПЭТ-пластиковых бутылок в растворителе. Затем, используя процесс, называемый электропряжение, они изготавливали микроскопические волокна из полимера и карбонизировали пластиковые нити в печи. После смешивания со связующим и проводящим веществом материал высушивали и собирали в электрический двухслойный суперконденсатор в формате монеточной ячейки.

При испытании в суперконденсаторе материал содержал характеристики как двухслойного конденсатора, образованного расположением разделенных ионных и электронных зарядов, так и окислительно-восстановительной реакционной псевдоемкости, возникающей при электрохимическом поглощении ионов на поверхностях материалов.

Несмотря на то, что они не накапливают столько энергии, сколько литий-ионные батареи, эти суперконденсаторы могут заряжаться намного быстрее, что делает батареи на основе пластиковых отходов хорошим вариантом для многих применений.

Путем "легирования" электроволокон перед коксованием различными химическими веществами и минералами, такими как бор, азот и фосфор, команда планирует настроить конечный материал на улучшенные электрических свойств.

"В UCR мы сделали первые шаги по переработке пластиковых отходов в перезаряжаемый накопитель энергии", - сказал докторант и первый автор Араш Мирджалили. "Мы считаем, что эта работа имеет экологические и экономические преимущества, и наш подход может предоставить возможности для будущих исследований и развития".

Авторы считают, что процесс является масштабируемым и рыночным, и что он представляет собой большой прорыв в предотвращении попадания ПЭТ-отходов на свалки и в океан.

"Переработка отходов ПЭТ пластика для хранения энергии может считаться священным граалем для экологически чистого производства электродных материалов из экологически чистых источников отходов", - сказал профессор машиностроения Чнегиз Озкан. "За этой демонстрацией нового класса электродов в производстве суперконденсаторов в будущем последует новое поколение литий-ионных батарей, так что следите за новостями". опубликовано econet.ru по материалам techxplore.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet