Tone korištenih maski za lice pretvorit će se u ovu dobru stvar
Istraživači s Nacionalnog sveučilišta znanosti i tehnologije "MISIS" (NUST MISIS), zajedno s kolegama iz SAD-a i Meksika, razvili su novu tehnologiju za proizvodnju isplativih baterija od medicinskog otpada. Autori istraživanja tvrde da bi njihova tehnologija mogla otpad koji je teško reciklirati pretvoriti u sirovine.
Istraživači kažu da su tijekom pandemije koronavirusa ljudi na planeti počeli koristiti više od 130 milijardi maski svaki mjesec, koje se pretvaraju u stotine tona polimernog otpada. Izgaranjem se ispuštaju otrovni plinovi, pa je zadatak recikliranja ovog otpada posebno hitan.
Znanstvenici NUST MISIS-a, zajedno sa svojim inozemnim kolegama, razvili su novu tehnologiju za proizvodnju isplativih baterija od korištenih maski, pri čemu se koriste i otpadni blisteri pakiranja lijekova. Dakle, medicinski otpad čini osnovu za stvaranje baterija, a sve što treba nabaviti je grafen.
Nova tehnologija omogućuje proizvodnju tankih, fleksibilnih, jeftinih baterija koje su zbog niske cijene i jednokratne. One su superiornije na nekoliko načina od težih, metalom obloženih konvencionalnih baterija, koje zahtijevaju više troškova proizvodnje. Nove baterije mogu se koristiti u kućanskim aparatima od satova do svjetiljki.
"Za izradu baterije tipa superkondenzator koristi se sljedeći algoritam: prvo se maske dezinficiraju ultrazvukom, zatim umoče u 'tintu' od grafena, čime se maska zasiti. Zatim se materijal pritisne i zagrije na 140°C. Zatim se postavlja između dvije elektrode izrađene od novog materijala. Zasićuje se posebnim elektrolitom, a zatim se stvara zaštitna ljuska od materijala medicinskih blister pakiranja (kao što je paracetamol)", rekao je profesor Anvar Zakhidov, znanstveni direktor NUST MISIS-a.
U usporedbi s tradicionalnim akumulatorima, nove baterije imaju visoku gustoću pohranjene energije i električni kapacitet. Ranije su baterije na pelete stvorene sličnom tehnologijom imale kapacitet od 10 vat-sati po kilogramu, no znanstvenici iz NUST MISIS-a i njihovi inozemni kolege uspjeli su postići 98 vat-sati po kilogramu.
Kada su znanstvenici odlučili elektrodama dobivenim iz maski dodati nanočestice anorganskog perovskita tipa CaCo oksida, energetski kapacitet baterija dodatno se povećao (208 watt-sati/kg). Postigli su visoki električni kapacitet od 1706 farada po gramu (ovo je znatno više u usporedbi s kapacitetom najbolje karboniziranih elektroda bez dodatka grafena).
Znanstvenici su i prije pokušavali koristiti razne porozne prirodne materijale i otpadne proizvode za izradu elektroda za superkondenzatore. To su uključivale kokosove ljuske, rižine ljuske, a nedavno čak i novinski otpad, otpad od automobilskih guma i druge. Međutim, rad s tim materijalima uvijek je zahtijevao visokotemperaturno žarenje u posebnim pećima. Pokazalo se da su maske lakši i jeftiniji materijal za obradu budući da je zasićenost grafenom dovoljna da im da jedinstvena svojstva.
U budućnosti znanstveni tim planira primijeniti novu tehnologiju za proizvodnju baterija za električne automobile, solarne elektrane i druge primjene.
Izvor: Journal of Energy Storage