تبدیل پسماند گیاه شاهدانه به ابرخازنی با انرژی بالا
به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، پسماندهای گیاه شاهدانه طی عملیات حرارتی تبدیل به ماده ای با ساختار شبیه به گرافن می شود که دانسیته ذخیره سازی بالای انرژی دارد.
گرافن ماده ای ورقه ای از جنس کربن با ساختار لانه زنبوری است که هدایت الکتریکی بالایی داشته و از استحکام قابل توجهی برخوردار است.
پژوهشگران دانشگاه کلارکسون در آمریکا موفق به ارائه روشی شدند که در آن از پسماندهای گیاه شاهدانه می توان ماده ای بهتر از گرافن تولید کرد.
به گفته 'دیوید میتلین' از محققان این پروژه می توان از پسماندهای شاهدانه ماده ای شبیه به گرافن با هزینه بسیار کمتر از گرافن به روش معمول تولید کرد.
وی ضمن توضیح درباره چگونگی تبدیل الیاف گیاه شاهدانه به ابرخازنی قدرتمند با قابلیت ذخیره سازی انرژی بالا گفت: ابتدا الیاف شاهدانه پخته شده تا سنتز گرمایی انجام شود، بعد از آن رشته های لیگنین و نیمه سلولزی حل شده و آنچه که باقی می ماند نانوورق های کربنی است که ساختاری شبیه به گرافن دارد و این نانوورق ها در ادامه تبدیل به الکترودهایی می شوند که می توان آن را به یک سیال یونی افزود تا نقش الکترولیت را ایفا کند و نهایتا ترکیب این ساختارها و الکترولیت ، تشکیل ابرخازنی با دانسیته انرژی بالا می دهد.
میتلین می گوید: قطعا شاهدانه نمی تواند تمام ویژگی های گرافن را داشته باشد اما از نقطه نظر ذخیره سازی انرژی بسیار عالی است چراکه هزینه تولید آن نیز کسری از هزینه تولید گرافن بوده که بین 500 تا 1000 دلار برای هر تن است.
در کشورهایی نظیر کانادا، چین و بریتانیا، کشت شاهدانه برای استفاده از الیاف آن بسیار رایج است و از الیاف آن در بخش جواهرسازی و لباس استفاده می شود و آنچه بعد از این کارها باقی می ماند یک پسماند حاوی الیاف است.
این گروه تحقیقاتی در شرایطی از پسماندهای حاوی الیاف شاهدانه برای تولید ابرخازن استفاده کرده اند که طیف وسیعی از ادوات و ابزارها همچون خودروهای برقی نیازمند استفاده از ابرخازن هستند.
