روش جدید سنگاپور برای تبدیل کاغذ باطله به باتری

نوآوری فعلی که فرصتی را برای چرخه مجدد محصولات زائد و کاهش وابستگی ما به سوخت‌های فسیلی، تسریع کشور به سمت اقتصاد چرخشی، مواد سبز و انرژی پاک ارائه می‌دهد، نشان می‌دهد که دانشگاه صنعتی نانیانگ برای کاهش تأثیر ما بر محیط زیست است. این موضوع، یکی از چالش‌های بزرگ بشریت به شماره می‌رود که دانشگاه صنعتی نانیانگ به دنبال حل آن از طریق پروژه راهبردی «NTU 2025» است.

آندهای کربن تولید شده توسط این گروه پژوهشی، دوام، پذیرنده و ویژگی‌های الکتروشیمیایی بهتری را نشان دادند. بررسی‌های آزمایشگاهی نشان داد که این آندها می‌توانند تا ۱۲۰۰ بار شارژ و دشارژ شوند که کمتر از دوام آندها در باتری‌های موجود تلفن همراه است. باتری‌هایی که از آندهای ساخته‌شده از دانشگاه صنعتی نانیانگ استفاده می‌کنند، می‌توانند نسبت به همتایان خود تحمل کنند و نسبت به همتایان خود تحمل کنند و نسبت به جذب انرژی بهتر بپردازند.

پژوهشگران «دانشگاه صنعتی نانیانگ»، روشی را برای تبدیل کاغذهای باطله از بسته‌بندی‌ها، کیسه‌های کاغذی یک بار مصرف و جعبه‌های مقوایی، به مولفه‌های حیاتی باتری‌های لیتیوم-یونی ابداع کرده‌اند.

این گروه در پروژه جدید خود، برای کربن سازی کاغذ، آن را در معرض دماهای بالا قرار دادند. این کار، کاغذ را به کربن خالص، بخار آب و روغن‌هایی تبدیل می‌کند که می‌توان از آنها برای سوخت زیستی استفاده کرد. از آنجا که کربن‌سازی در غیاب اکسیژن صورت می‌گیرد، مقادیر ناچیزی دی اکسید کربن منتشر می‌کند و این فرآیند، جایگزینی سبزتر برای دفع کاغذ کرافت از طریق سوزاندن است که مقادیر زیادی گازهای گلخانه‌ای تولید می‌کند.

بخوان  «جیمز وب» دچار نقص فنی شد

کاغذهای کاغذی که شامل کیسه‌های کاغذی دورری ساخته‌شده از جنس مقوا، روزنامه‌ها و سایر بسته‌بندی‌های کاغذی هستند، تنها یک پنجم کاغذهای تولید شده در سنگاپور در سال ۲۰۲۰ را تشکیل می‌دهند.

این پژوهش، در مجله «Additive Manufacturing» به چاپ رسید.

یک پژوهش در سال ۲۰۲۰ نشان داد که کیسه‌های کاغذی ساخته شده‌اند که بخش عمده‌ای از کاغذهای سنگاپور را تشکیل می‌دهند، در مقایسه با همتایان خود که از پنبه و پلاستیک ساخته شده‌اند، آثار زیست‌محیطی قابل توجهی دارند. این آثار به دلیل بیشتر کیسه‌های کاغذی در گرم شدن کره زمین هنگام سوزاندن آنها و پتانسیل سمی کردن ‌محیط زیست هنگام تولید آنها است.

روش جدید سنگاپور برای تبدیل کاغذ باطله به باتری

پژوهشگران «دانشگاه صنعتی نانیانگ» پیش از این، در سال ۲۰۲۰ نیز تلاش کرده‌اند تا بسازند. در قلب آن باتری قابل قبول، یک ورق کاغذ سلولزی قرار داشت که با یک هیدروژل تقویت شد تا شکاف بین الیاف سلولزی را کند. این کاغذ به جداکننده بین دو الکترود آند و عمل می‌کرد که روی کاغذ چاپ می‌شود. جوهر استفاده از مواد معدنی و مواد معدنی موجود در آن است. در حالی که منگنز و نیکل نیز به طور خاص برای جوهر کاتد استفاده می شود. کل باتری پس از تکمیل چاپ الکترود، در محلول الکترولیت غوطه‌ور می‌شود و پس از آن لایه نازکی از طلا روی هر دو الکترود اعمال می‌شود تا انتقال آنها افزایش یابد. محصول نهایی حدود 0.4 میلی‌متر ضخامت دارد و در عرض یک ماه پس از قرار گرفتن در خاک، توسط میکروارگانیسم‌ها به طور کامل تجزیه می‌شود.

به گزارش ایسنا و به نقل از وب‌سایت رسمی “دانشگاه صنعتی نانیانگ”(NTU)، از طریق فرآیندی به نام کربن‌سازی که کاغذ را به کربن خالص تبدیل می‌کند، کاغذ الیاف را به الکترود تبدیل می‌کنند. این الکترود را می‌توان به باتری‌های قابل شارژ تبدیل کرد که انرژی مورد نیاز تلفن‌های همراه، تجهیزات پزشکی و وسایل نقلیه را تامین می‌کنند.

بخوان  کنترل کنترل هوا به سبک کره جنوبی

انتهای پیام



منبع

استفاده از کاغذهای باطله به عنوان ماده خام برای تولید آندهای باتری، اتکای ما به منابع معمولی کربن، از جمله فیلرهای کربنی را که پس از استخراج، با مواد شیمیایی و ماشین آلات خشن پردازش می‌شوند، کاهش می‌دهند.

روش ابداع شده در دانشگاه صنعتی نانیانگ، از فرآیندهای انرژی‌بر و فلزات کم‌تر در مقایسه با روش‌های صنعتی فعلی تولید آند باتری استفاده می‌کند. از آنجایی که ارزش آن ۱۰ تا ۱۵ درصد از کل هزینه یک باتری لیتیوم-یونی است، انتظار می رود این روش جدید که از مواد ضایعاتی کم‌هزینه استفاده می‌کند، هزینه‌های ساخت آنها را نیز کاهش می‌دهد.