Переработка пластиковых отходов в целях устойчивого хранения 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!
ЗАКРЫТЫЕ эфиры c ЛУЧШИМИ психологами, врачами, остеопатами на закрытом аккаунте course.econet.ru
ПОЛУЧИТЬ ДОСТУП
«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».
Переработка пластиковых отходов в целях устойчивого хранения энергии
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».
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.
«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.
«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».
https://econet.ru/articles/pererabotka-plastikovyh-othodov-v-tselyah-ustoychivogo-hraneniya-energii
09.09.2020