Сжигаем рисовую шелуху – заряжаем будущее

Это открытие является значительным прорывом в разработке более экологичных и эффективных источников энергии. Ранее рисовая шелуха считалась лишь отходом производства, однако теперь ее потенциал может быть полностью переоценен.

Ученые утверждают, что углерод из золы рисовой шелухи превосходит графит по ряду характеристик, что делает его идеальным материалом для создания более эффективных аккумуляторов. Новая форма углерода обладает высокой стабильностью и способностью к быстрой зарядке, что может значительно улучшить производительность батарей в сравнении с существующими моделями.

Это открытие открывает новые перспективы для развития энергетики и промышленности, позволяя создавать более компактные и мощные источники питания для различных устройств, от мобильных телефонов до электрических автомобилей. Благодаря использованию углерода из рисовой шелухи, возможно значительно снизить воздействие на окружающую среду и повысить энергоэффективность технологий.

Метод получения углерода путем сжигания впервые был продемонстрирован, что противоречит предыдущему мнению о его синтезе только при нагревании биомассы до 1200°C в бескислородной среде. Это открытие не только упрощает процесс производства, но и делает его более устойчивым.

Профессор материаловедения и инженерии Университета Мичигана Ричард Лейн подчеркнул, что сжигание рисовой шелухи обеспечивает углеродно-нейтральный процесс производства. При сгорании шелухи выделяется ровно столько углекислого газа, сколько рис поглотил из атмосферы в процессе своего роста.

Это открытие имеет большое значение не только для промышленности, но и для экологии, поскольку позволяет сократить выбросы углекислого газа в атмосферу. Новый метод синтеза углерода открывает новые перспективы для развития устойчивых и экологически чистых технологий производства.

Новые исследования показывают, что переработка сельскохозяйственных отходов может стать ключом к созданию экологически чистых источников энергии и материалов для аккумуляторов. Ученый подчеркнул, что использование рисовой шелухи, например, уже позволяет компании Wadham Energy LP производить электроэнергию, достаточную для снабжения 22 000 домов в год.

Кроме того, сжигание шелухи уменьшает зависимость от импорта графита из Китая и Мексики. Зола рисовой шелухи может стать устойчивым и эффективным источником материала для аккумуляторов, что сделает его более доступным и экологически безопасным. Новый метод производства качественного графита из биомассы значительно снижает углеродный след, не требуя высоких температур и больших выбросов углекислого газа.

При изучении золы ученые обнаружили, что ее углеродная часть имеет сложную структуру. Используя молекулярные спектроскопические методы, они идентифицировали небольшие графитовые «островки», окруженные аморфной углеродной матрицей. Именно эта структура, известная как твердый углерод, обеспечивает уникальные свойства материала. Лейн объяснил, что при сжигании шелухи оболочка из кремнезема создает своего рода «защитную капсулу», благодаря которой углерод принимает такую форму.

Электрохимические испытания подтвердили преимущества твердого углерода из золы рисовой шелухи. Это открытие может иметь значительное значение для разработки новых материалов с улучшенными свойствами. Твердый углерод представляет собой перспективный материал для применения в различных областях, таких как электрохимия, катализ и нанотехнологии. Его уникальная структура и свойства могут послужить основой для создания более эффективных и экологически чистых технологий.

Новые исследования показали, что его емкость хранения лития достигает более 700 мАч на грамм, что почти вдвое превышает показатели графита (370 мАч) и существенно превосходит коммерческий твердый углерод (500 мАч). Это открывает перспективы для создания аккумуляторов с большей плотностью энергии, что особенно важно для электромобилей и систем хранения энергии.

Следует отметить, что дополнительным преимуществом этого материала является его нанопористая структура, способствующая более эффективному накоплению лития. Такой инновационный подход к переработке отходов не только снижает затраты и выбросы, но и удовлетворяет растущий спрос на аккумуляторы.

Важно понимать, что развитие новых материалов для аккумуляторов играет ключевую роль в переходе к более экологически чистым и энергоэффективным технологиям. Энергетическая плотность и эффективность зарядки становятся все более важными параметрами при разработке современных энергоносителей.

Открытие, защищенное патентом, представленное командой из Университета Мичигана, открывает новые перспективы для коммерциализации технологии. Сотрудничество с Технологическим институтом Карлсруэ в Германии и поддержка компании Wadham Energy, предоставившей золу для исследований, сыграли значительную роль в этом процессе.

Благодаря усилиям команды и партнеров, открытие не только демонстрирует эффективное использование отходов, но и способствует созданию более экологичного и устойчивого будущего. Эта технология открывает двери для новых возможностей в области экологии и энергетики, предлагая инновационные решения для проблем современного мира. Вместе мы можем строить более чистое и устойчивое общество, основанное на инновациях и ответственном использовании ресурсов.

Источник и фото - nia.eco