研究人員成功將廢棄雞脂肪轉化為清潔能源
在最近的一項研究中,科學家們成功地將雞脂肪轉化為超級電容器的電極,為石墨烯等傳統材料提供了可持續的替代品。這項創新製程利用具有成本效益和生態友好的來源製造出了高性能電極,展示了更強的能量儲存能力以及利用生物廢棄物製造綠色能源解決方案的潛力。
研究人員開發出一種將雞脂肪轉化為超級電容器碳基電極的新方法,為傳統材料提供了環保替代品。這項創新不僅解決了與現有儲存設備相關的成本和環境問題,還提高了能源儲存技術的效能和效率。
全球正朝著更永續的綠色能源方向發展,增加了電力儲備和對儲能設備的需求。遺憾的是,用於這些設備的某些材料既昂貴又有環境問題。利用通常被丟棄的東西生產替代儲能設備有助於解決這些難題。
現在,研究人員在《ACS 應用材料與介面》(ACS Applied Materials & Interfaces )雜誌上報告了一種將雞脂肪轉化為碳基電極的方法,可用於超級電容器,儲存能量並為LED 供電。
這種提取的雞脂肪為超級電容器創造了一種碳基材料。資料來源:Mohan Reddy Pallavolu
根據國際能源機構的數據,2023 年,全球再生能源發電能力將比前一年前所未有地成長近50%。但是,這些多餘的能源必須儲存起來,以便日後從其生產中獲益。
例如,由於屋頂太陽能電池板供應過剩,加州的晴天最近引發了負能源價格。由於石墨烯等碳材料具有高效的電荷傳輸和天然豐富的資源,最近設計高性能儲存設備的努力利用了這些材料,但其製造成本高昂,而且會產生污染和溫室氣體。
為了尋找替代碳源材料,Mohan Reddy Pallavolu、Jae Hak Jung、Sang Woo Joo 及其同事希望開發一種簡單、經濟有效的方法,將廢棄雞脂肪轉化為導電奈米結構,用於超級電容器儲能裝置。
研究人員首先使用燃氣火焰噴槍灼燒雞肉中的脂肪,然後使用火焰燈芯法燃燒融化的油,就像使用油燈一樣。然後,他們將油煙收集到懸浮在火焰上方的燒瓶底部。
電子顯微鏡顯示,煙塵中含有碳基奈米結構,它們是由同心石墨環組成的均勻球形晶格,就像洋蔥的層狀結構。研究人員測試了一種將碳奈米粒子浸泡在硫脲溶液中來增強其電氣特性的方法。
在這些非對稱超級電容器中,當使用源自雞肉的碳材料作為電極時,LED 可以點亮。資料來源:Mohan Reddy Pallavolu
將雞脂肪來源的碳奈米粒子組裝到非對稱超級電容器的負極中,可顯示出良好的電容性和耐用性,以及高能量和功率密度。正如所預測的那樣,當電極由硫脲處理過的碳奈米顆粒製成時,這些特性得到了進一步改善。
研究人員隨後演示了新型超級電容器的即時應用–充電並連接兩個超級電容器,點亮紅色、綠色和藍色LED 燈。這些成果凸顯了利用雞脂肪等食物垃圾作為碳源,尋找更環保的綠色能源的潛在優勢。
編譯自/ scitechdaily