Mire jó még a szeszes ital? Ami a gyártása után marad, akár akkumulátor alapanyaga is lehet, és olcsóbb, biztonságosabb alternatívát hozhat, mint a lítium-ion.
A Kínai Elektronikai Tudományok és Technológiai Egyetem (UESTC) kutatói a népszerű kínai baijiu likőr melléktermékét alakították át, hogy magas teljesítményű anódtároló anyagot készítsenek nátrium-ionos akkumulátor gyártásához, ami a következő generációs energiatároló megoldások egyik ígéretes alternatívája lehet. A kutatók szabadalmat kértek és kaptak a módszerre, így most azon dolgoznak, hogy felskálázzák a technológiát.
A baijiu (eredeti nevén „Shaojiu”), egy színtelen, jellegzetes ízvilágú kínai likőr, amely búzából vagy rizsből készül. Az alkoholtartalma 35-60 százalékos, és évtizedek óta Kína egyik legnépszerűbb szeszes itala, mind a helyiek, mind pedig a turisták körében, ezért nagyon nagy mennyiségben gyártják. A UESTC kutatói rájöttek, hogy a baijiunak nem csak a gasztronómiában juthat szerep. A desztillálása során keletkező üledékről kiderült: remekül használható nátrium-ionos akkumulátorok energiatároló kapacitásának javítására.
A lítium-ionos akkumulátor jelenleg a globális energiaátmenet egyik kulcsfontosságú eszközének számít, hiszen segíti a fosszilis energiahordozóktól történő elmozdulást. A gyártásának magas költségei és a vele kapcsolatos biztonsági aggályok miatt azonban a tudósok más alternatívákat is keresnek. A nátrium-ionos akkumulátor olcsóbb és megbízhatóbb lehetőséget kínál, de az eddigi eredmények alapján sajnos alacsony hatékonysággal rendelkezik, ami csökkenti a teljesítményét, miközben egyelőre az energiasűrűsége és élettartama sem túl fényes a lítium-ionos vetélytárshoz képest.
Az UESTC csapata, Liu Xingquan professzor vezetésével, alternatív szénforrást keresett az anódhoz - így figyeltek fel a Szecsuan tartománybeli baijiu-gyártó cég melléktermékeire. A Wuliangye, mint az egyik legnagyobb kínai italtermelő, jelentős mennyiségű üledéket produkál a gyártás során, amit általában takarmányként vagy műtrágyaként használnak fel. A kutatók más utat választottak: több lépésben (mosás, szárítás, savas kioldás és előszenesítés) feldolgozták az üledéket, majd a szilíciumtartalom eltávolítása után nátrium-hidroxidot alkalmaztak és magas hőmérsékleten aktiválták a kemikáliát, végül etil-ortoszilikátot adtak hozzá – részletezi a South China Morning Post.
A végső keveréket ultrahanggal, majd ismételten magas hőmérsékleten kezelték, hogy szilíciummal dúsított anyagot hozzanak létre, amit aztán HC-1100Si-1-nek neveztek el. A tanulmány szerint ezt az anyagot használták anódként egy nátrium-ionos akkumulátor előállításához, ami 281,5 mAh/g kapacitást mutatott és ennek 91,9 százalékát még 100 ciklus után is megtartotta.
Bár ez a kapacitás és tartósság elmarad a kereskedelmi forgalomban lévő akkumulátorok tulajdonságaitól, a kutatók szerint remekül használható megoldást találtak olyan alkalmazásokhoz, amelyeknél gyakori töltésre és kisütésre van szükség, nem pedig hosszú távú teljesítményre, egyetlen feltöltéssel, mint az elektromos autók esetében. Figyelemreméltó, hogy a vegyszeres szénforrások jelenleg magas költségekkel járnak, így a likőr üledékének felhasználása anód gyártásához olcsóbb és környezetbarátabb alternatíva lehet. A kutatók éppen ezért minden energiájukkal azon lesznek, hogy felskálázzák az ígéretes megoldás teljesítményét a későbbi piacra vezetéshez.
Címlapkép: freepic.diller - Freepik
Nukleáris hatósági találkozót tartottak Csehországban, amelynek fókuszban az új atomerőművi blokkok, a kis moduláris reaktorok, valamint a hosszú távú üzemeltetés volt.