Bajnok újrahasznosítás: hulladékolajból szuperkondenzátor, elektromos autókhoz
A használt olaj átalakítása rendkívül hatékony energiatárolóvá, egyben elektromos autók alkatrészévé, olyan fenntartható megoldás, amire régóta várt a világ. Az egyik legnehezebben kezelhető hulladék kulcsfontosságú nyersanyaggá válhat az e-mobilitásra átálló autóipar számára.
Kínai kutatók rukkoltak elő azzal az új technológiával, ami hulladékolajat alakít át rendkívül hatékony energiatárolóvá. Az innováció nemcsak a fenntartható hulladékkezelés problémájára kínál megoldást, hanem az elektromos járművek és megújuló energiaforrások hatékonyabb energiatárolását is elősegítheti.
A szuperkondenzátorok a villámgyors töltési és kisütési képességük miatt egyre népszerűbbek a nagy teljesítményű alkalmazásokban, például az elektromos autóknál. A Kínai Tudományos Akadémia (CAS) kutatói most bemutatták, hogyan hasznosítható a hulladékolaj az ilyen eszközök előállításában.
„A hulladékolaj újrahasznosítása nemcsak környezetbarát megoldás, hanem kimagasló elektrokémiai tulajdonságokkal rendelkező szuperkondenzátor-anyagokat is eredményez – mondta a kutatást vezető Dr. Suyun Xu. A pórusszerkezet optimalizálása és a nitrogén-dopping alkalmazása révén sikerült olyan teljesítményt elérnünk, ami új távlatokat nyithat a fenntartható energiatárolás terén.”
Hulladékból érték
A Sanghaji Tudományos és Technológiai Egyetem, valamint a Tongji Egyetem kutatócsoportja linolsavat és melamint használt alapanyagként, hogy nitrogénnel dúsított hierarchikus porózus szenet (HPC-t) hozzanak létre. Ezek az anyagok kiválóan alkalmasak szuperkondenzátor-elektródák előállítására, köszönhetően a nagy felületüknek és a jó vezetőképességüknek. Az előállítási folyamat során a kutatók kálium-hidroxidot (KOH) alkalmaztak, ami a hőkezelés során akár 3474,1 m²/g felületű anyagokat hozott létre. A HPC-k pórustérfogatának több mint 70 százalékát közepes méretű pórusok teszik ki, amelyek nagyban javítják az ionok szállítási hatékonyságát – ez kulcsfontosságú az energiatárolás szempontjából – hangsúlyozza a tudósok közleménye.
A kutatás eredményei nemcsak az energiatárolás területén hozhatnak áttörést, hanem hozzájárulhatnak a körforgásos gazdaság fejlődéséhez is. Az új technológia révén ugyanis csökkenthető a hulladék mennyisége, miközben lehetővé válik nagy hatékonyságú energiatárolók előállítása.
A nitrogén-dopping, amelyet melamin segítségével értek el, növelte a HPC-k vezetőképességét és aktív helyeket hozott létre a szénvázban, így fokozva az elektrokémiai reakcióképességet. Az ilyen módon létrejött szuperkondenzátorok 2000 töltési-kisütési ciklus után is megőrizték teljesítményük 86,5 százalékát.
A Sanghaji Tudományos és Technológiai Egyetem fejlesztése sokkal tisztább és hatékonyabb energiatárolási lehetőségeket kínálhat, különösen az elektromos járművek, a megújuló energiaforrások és más modern technológiák számára. A hulladékból értékteremtő megközelítés jelentős lépést jelenthet a fenntartható energiagazdálkodás irányába, hiszen a használt olaj a legnehezebben semlegesíthető anyagok egyikeként nyersanyagává válhat a magas karbonkibocsátású eljárással gyártott energiatároló egységek alkatrészeinek.
Címlapkép: Freepik
