برداشت انرژی از ته سیگار!
دانشمندان دانشگاه ملی سئول شیوه جدیدی را برای ذخیره‌سازی انرژی ارائه داده‌اند که همزمان راهکاری برای حل مشکلات فزاینده محیط زیست در اختیار می‌گذارد.
خبرگزاری ایسنا: دانشمندان دانشگاه ملی سئول شیوه جدیدی را برای ذخیره‌سازی انرژی ارائه داده‌اند که همزمان راهکاری برای حل مشکلات فزاینده محیط زیست در اختیار می‌گذارد.
محققان توانستند با موفقیت، ته‌سیگارهای مصرف‌شده را به ماده‌ای با عملکرد بالای ذخیره انرژی الکتریکی تبدیل کنند؛ می‌توان برای ذخیره انرژی، این ماده را در رایانه‌ها، ابزارهای دستی، خودروهای برقی و توربین‌های بادی یکپارچه کرد.
این ماده کربن‌محور از لحاظ کارآیی با نانولوله‌های کربنی و کربنی-گرافنی رقابت کرده و می‌توان روزی از آن در پوشاندن الکترودهای ابرخازن‌ها استفاده کرد. ابرخازن‌ها، ابزاری الکتروشیمیایی هستند که می‌توانند مقادیر بی‌نهایت بالای انرژی الکتریکی را در خود ذخیره کنند.
دانشمندان در سراسر دنیا به دنبال ارتقای ویژگی‌های ابرخازن‌ها از جمله افزایش تراکم انرژی، تراکم نیروی الکتریکی و ثبات‌پذیری چرخه‌ای آن‌ها هستند؛ محققان امیدوارند همزمان بهای تولید این ابرخازن‌ها را کاهش دهند.
کربن، معمول‌ترین ماده‌ای است که به دلیل بهای پایین، ناحیه سطحی بالا، رسانایی بالای جریان الکتریکی و ثبات‌پذیری طولانی‌مدت در ابرخازن‌ها به کار می‌رود.
تیم علمی نشان داد فیبرهای سلولز استات که در بسیاری از فیلترهای سیگار وجود دارند، را می‌توان با استفاده از شیوه‌ای ساده موسوم به تغییرشیمیایی در اثر حرارت (pyrolysis) به ماده‌ای کربن‌محور تبدیل کرد.
ماده بدست‌آمده، حاوی تعدادی روزنه کوچک بود که این موضوع عملکرد آن را به عنوان ماده ابرخازن افزایش می‌دهد. وجود حفره‌هایی با اندازه‌های متفاوت، این نکته را تضمین می‌کند که چنین ماده‌ای دارای تراکم‌های بالای نیروی الکتریکی بوده و این ویژگی برای خازن‌ها حیاتی است.
زمانی که ماده کربن‌محور تولید شد، به الکترودی متصل شد و دانشمندان آن را در یک سیستم سه‌الکترودی آزمایش کردند تا میزان جذب یون‌های الکترولیتی (بار) و تخلیه این بارها را مشاهده کنند. در پایان مشخص شد این ماده در مقایسه با نانولوله‌های کربنی تجاری، میزان الکتریسیته بیشتری را در خود جای می‌دهد.
محققان امیدوارند دستاورد آن‌ها بتواند به خلاص‌شدن از دست بار محیطی ته‌سیگارها کمک کرده و همزمان بهای تولید مواد کربنی باکیفیت را کاهش دهد.
جزئیات این دستاورد علمی در مجله Nanotechnology ارائه شده است.
محققان توانستند با موفقیت، ته‌سیگارهای مصرف‌شده را به ماده‌ای با عملکرد بالای ذخیره انرژی الکتریکی تبدیل کنند؛ می‌توان برای ذخیره انرژی، این ماده را در رایانه‌ها، ابزارهای دستی، خودروهای برقی و توربین‌های بادی یکپارچه کرد.
این ماده کربن‌محور از لحاظ کارآیی با نانولوله‌های کربنی و کربنی-گرافنی رقابت کرده و می‌توان روزی از آن در پوشاندن الکترودهای ابرخازن‌ها استفاده کرد. ابرخازن‌ها، ابزاری الکتروشیمیایی هستند که می‌توانند مقادیر بی‌نهایت بالای انرژی الکتریکی را در خود ذخیره کنند.
دانشمندان در سراسر دنیا به دنبال ارتقای ویژگی‌های ابرخازن‌ها از جمله افزایش تراکم انرژی، تراکم نیروی الکتریکی و ثبات‌پذیری چرخه‌ای آن‌ها هستند؛ محققان امیدوارند همزمان بهای تولید این ابرخازن‌ها را کاهش دهند.
کربن، معمول‌ترین ماده‌ای است که به دلیل بهای پایین، ناحیه سطحی بالا، رسانایی بالای جریان الکتریکی و ثبات‌پذیری طولانی‌مدت در ابرخازن‌ها به کار می‌رود.
تیم علمی نشان داد فیبرهای سلولز استات که در بسیاری از فیلترهای سیگار وجود دارند، را می‌توان با استفاده از شیوه‌ای ساده موسوم به تغییرشیمیایی در اثر حرارت (pyrolysis) به ماده‌ای کربن‌محور تبدیل کرد.
ماده بدست‌آمده، حاوی تعدادی روزنه کوچک بود که این موضوع عملکرد آن را به عنوان ماده ابرخازن افزایش می‌دهد. وجود حفره‌هایی با اندازه‌های متفاوت، این نکته را تضمین می‌کند که چنین ماده‌ای دارای تراکم‌های بالای نیروی الکتریکی بوده و این ویژگی برای خازن‌ها حیاتی است.
زمانی که ماده کربن‌محور تولید شد، به الکترودی متصل شد و دانشمندان آن را در یک سیستم سه‌الکترودی آزمایش کردند تا میزان جذب یون‌های الکترولیتی (بار) و تخلیه این بارها را مشاهده کنند. در پایان مشخص شد این ماده در مقایسه با نانولوله‌های کربنی تجاری، میزان الکتریسیته بیشتری را در خود جای می‌دهد.
محققان امیدوارند دستاورد آن‌ها بتواند به خلاص‌شدن از دست بار محیطی ته‌سیگارها کمک کرده و همزمان بهای تولید مواد کربنی باکیفیت را کاهش دهد.
جزئیات این دستاورد علمی در مجله Nanotechnology ارائه شده است.
ارسال نظر