Login
Main menu

Drvo ulazi u visoku tehnologiju: Novim procesom celuloza se pretvara u uređaje za pohranu energije

Važno otkriće u kemiji trebalo bi uskoro omogućiti drveću da odigra veliku ulogu u izradi visoko tehnoloških uređaja za pohranu energije. Otkriveno je da se celuloza-najobilniji organski polimer na zemlji, ključna komponenta stabala može iskoristiti u gradnji blokova za superkondenzatore.

process-turns-cellulose-into-energy-storage-devices

 

Proces pretvorbe zasnovan na temeljnom kemijskom otkriću znanstvenika sa Oregon State Universiteta, izgleda da bi drveće uskoro moglo igrati veliku ulogu u izradi high-tech uređaja za pohranu energije. (Izvor slike: Oregon State University)

Na temelju kemijskog otkrića znanstvenika sa Oregon State Univerziteta, čini se da bi stabla uskoro mogla igrati veliku ulogu u izradi high-tech uređaja za pohranu energije.

OSU (Oregon State University) kemičari su otkrili da se celuloza - najobilniji organski polimer na Zemlji, ključna komponenta stabala – kod zagrijavanja u prisutnosti amonijaka pretvara u građevne blokove za superkondenzatore.

Superkondenzatori su izvanredni, visoko energetski uređaji sa širokim rasponom primjene u industriji, međutim njihova raširena upotreba dosad je bila suzdržana prvenstveno zbog visoke cijene i poteškoća s proizvodnjom visoko kvalitetnih ugljičnih elektroda.

Novi pristup upravo otkriven na Oregon State Univerzitetu može proizvesti dopirane dušikom, nanoporozne ugljične membrane - elektrode superkondenzatora, po niskoj cijeni, vrlo brzo, a u ekološki prihvatljivom procesu. Jedini nusprodukt procesa je plin metan, koji se može neposredno koristiti kao gorivo ili za druge korisne svrhe.

"Jednostavnost, brzina i potencijal ovog procesa je jako uzbudljiv", rekao je Xiulei ( David ) Ji, asistent i profesor kemije na "OSU College of Science", te glavni autor studije koji je objavio otkriće u "Nano Letters", časopisu američkog udruženja kemičara. Istraživanje je financiralo sveučilište Ohio.

"Po prvi put smo dokazali da se može reakcijom celuloze i amonijaka stvoriti N-dopirana nanoporozna membrana od ugljika. Začuđujuće je da se takva osnovna reakcija nije otkrila prije. Ne samo da se može iskoristiti u industrijskoj upotrebi, ovo otkriće otvara cijelo novo znanstveno područje, proučavajući sredstva za smanjenje i aktivaciju ugljičnih plinova. Uzet ćemo jeftino drvo i pretvoriti ga u vrijedni visoko tehnološki proizvod", rekao je Ji.

Ove membrane od ugljika u nano-veličini su izuzetno tanke, samo jedan njihov gram može imati površinu od gotovo 2000 četvornih metara a to je ono što ih čini toliko korisnim za superkondenzatore. Također je i novi proces koji se koristi za njihovu proizvodnju jednostavna reakcija brza i jeftina. Proces započinje s jednostavanim celuloznim filtar papirom - koncepcijski je sličan jednokratnom papiru za filter kafe aparat.
Izloženost celuloze visokoj temperaturi uz prisutstvo amonijaka pretvara celulozu u nanoporozni ugljični materijal za superkondenzatore, što će omogućiti da se proizvode masovno i mnogo jeftinije nego prije.

Superkondenzator je element za pohranu energije koji se puni mnogo brže od baterije i ima puno više snage. Uglavnom se koriste u vrsti uređaja gdje je potrebno brzo skladištenje električne energije te kratko i snažno energetsko pražnjenje.

Superkondenzatori se mogu koristiti u računalima i potrošačkoj elektronici, kao što su bljeskalice u digitalnim kamerama. Imaju primjenu i u teškoj industriji te su u mogućnosti da pogone dizalice i viličare. Superkondenzator može pohraniti energiju koja obično ode u gubitke, npr. kod sistema kočenja. Njihova karakteristika pohrane energije može pomoći "glađenju" protoka energije iz alternativnih energetskih sustava, kao što je energija vjetra.

Superkondenzatori mogu napajati defibrilator, otvarati vrata u nuždi na zrakoplovima i uvelike poboljšati učinkovitost hibridnih električnih automobila.

Osim superkondenzatora, nanoporozni ugljični materijal također ima primjenu i u absorbiranju plinova zagađivača, filtera za zaštitu okoliša, voda i ostale namjene.

" Postoje mnoge aplikacije superkondenzatora širom svijeta, ali u ovom trenutku njihova primjena je ograničena cijenom. Korištenjem ovog vrlo brzog, jednostavanog procesa uvelike bi pojeftinio ove uređaje što bi dovelo do velikih prednosti", rekao je profesor Ji.

Izvor : Oregon State University

 

 

 

 

Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osvježi