محققی پوست میوه را به فناوری ذخیره انرژی تبدیل می‌کند

به گزارش مجله خبری نگار، این فناوری نشان‌دهنده یک پیشرفت علمی امیدوارکننده است که می‌تواند نحوه مدیریت ضایعات کشاورزی را متحول کند، در حالی که همزمان کارایی فناوری‌های انرژی تجدیدپذیر را افزایش می‌دهد.

ابرخازن‌ها نوعی سلول ذخیره انرژی هستند که عملکردی مشابه باتری‌ها دارند، اما در مکانیسم عملکرد و سرعت خود متفاوتند. آنها می‌توانند برخلاف باتری‌ها که انرژی را در مدت زمان طولانی‌تری تخلیه می‌کنند، در عرض چند ثانیه یا چند دقیقه انرژی را شارژ و تخلیه کنند. این ویژگی آنها را برای کاربرد‌هایی که نیاز به انفجار سریع انرژی دارند، مانند فلاش دوربین، ساعت‌های هوشمند و استارتر‌های قابل حمل خودرو، ایده‌آل می‌کند.

ابرخازن‌ها معمولاً از الکترود‌هایی بر پایه کربن فعال ساخته می‌شوند که می‌توان آن را از ضایعات زیست‌توده مانند پوست میوه استخراج کرد. اینجاست که کیتینگ با استفاده از پوست منگوستین برای توسعه روشی ساده‌تر و کارآمدتر برای تولید این کربن، وارد عمل شد.

کیتینگ، دانشجوی فوق دکترا در آزمایشگاه‌های iThemba، با مخلوط کردن پوست‌های خشک شده با کربنات پتاسیم و گرم کردن مستقیم آنها تا دمای ۷۰۰ درجه سانتیگراد، بدون نیاز به مرحله پیش گرمایش مانند روش‌های مرسوم، روشی ساده برای تبدیل پوست منگوستین به کربن فعال بسیار متخلخل ابداع کرد.

این روش مصرف برق را کاهش می‌دهد، هزینه‌ها را پایین می‌آورد و فرآیند تولید را سرعت می‌بخشد و این فناوری را برای کاربرد‌های تجاری در مقیاس بزرگ مناسب می‌کند. فقط ۳ تا ۵ کیلوگرم پوست میوه برای تولید صد‌ها ابرخازن کافی است.

مزایای این فناوری محدود به جنبه صنعتی نیست، بلکه به مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی نیز گسترش می‌یابد. به جای دفع پوست میوه در محل‌های دفن زباله، از آنها به عنوان ماده اولیه برای تولید دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی بسیار کارآمد استفاده می‌شود. ابرخازن‌ها همچنین با جذب انرژی اضافی خورشیدی یا بادی و آزاد کردن آن در صورت نیاز، به پشتیبانی از پایداری شبکه‌های انرژی تجدیدپذیر کمک می‌کنند.

اگرچه بازار ابرخازن‌ها هنوز محدود است، اما تقاضا برای آنها به سرعت در حال افزایش است، به خصوص در حوزه‌هایی مانند خودرو‌های برقی، سیستم‌های انرژی پاک و لوازم الکترونیکی مصرفی.

تحقیقات دیگر نیز پتانسیل استفاده از پوست مرکبات برای تولید کربن فعال را نشان می‌دهد.

کیتینگ خاطرنشان می‌کند که آفریقا فرصت بسیار خوبی برای بهره‌مندی از این فناوری دارد، به خصوص از آنجایی که درختان منگوستین به وفور در مناطق وسیعی از این قاره رشد می‌کنند. کارخانه‌های فرآوری میوه می‌توانند تأسیسات کوچکی برای تبدیل ضایعات خود به کربن فعال و تأمین آن برای صنایع ذخیره‌سازی انرژی ایجاد کنند.

کیتینگ برای دستیابی به این هدف، بر نیاز به بودجه دولتی و خصوصی، تأمین زیرساخت‌ها و تجهیزات و آموزش استعداد‌های محلی تأکید می‌کند.

منبع: ایندیپندنت