تبدیل ضایعات مواد غذایی به باتری های قابل شارژ! - مجله سفرنامه ترکیه

به گزارش خبرنگاران و به نقل از دیلی ادونت، هسته سیب، غلات مصرف شده و پوست گردو چه ویژگی مشترکی دارند؟ آنها می توانند روزی برای تامین نیروی مرکز داده به کار بروند.

در حالی که دنیا در پی راه های ارزان و سازگار با محیط زیست برای تغذیه این دستگاه ها است، دو پژوهشگر موسسه ویرجینیا تک (Virginia Tech) آمریکا به آنالیز این موضوع پرداخته اند که چگونه ضایعات مواد غذایی و زیست توده های مرتبط با آن را می توان به باتری های قابل شارژ تبدیل کرد.

هایبو هوانگ (Haibo Huang)، سرپرست این پروژه گفت: این پژوهش می تواند راه حلی برای بخشی از معمای مسائل مربوط به انرژی پایدار باتری های قابل شارژ باشد. تقاضا برای باتری های قابل استفاده مجدد، افزایش یافته است و ما باید راهی برای کاهش اثرات زیست محیطی این باتری ها بیابیم.

این پژوهش به مدت سه سال و با بودجه 450 هزار دلار از سوی وزارت کشاورزی آمریکا (USDA) با اولویت پردازش زیستی و مهندسی زیستی انجام می گردد. پرداخت این بودجه، تا آوریل سال 2023 ادامه دارد.

پژوهشگران براساس نتایج ابتدایی دریافتند که فیبر موجود در ضایعات مواد غذایی، کلید توسعه مواد کربنی پیشرفته است که می توان از آنها به اسم آند باتری استفاده کرد.

فنگ لین (Feng Lin)، از پژوهشگران این پروژه گفت: رویکرد منحصر به فرد ما در استفاده از مواد کربنی حاصل از ضایعات مواد غذایی، پیشرفت های مهمی را در پردازش ضایعات کشاورزی و فناوری باتری به ارمغان می آورد.

این پژوهش، استفاده از ضایعات فراوری شده در سیستم های کشاورزی را برای فراوری کربن با ارزش افزوده و نهایتا به کارگیری در دستگاه های ذخیره انرژی پیش می برد.

این گروه پژوهشی از مواد اولیه قابل تنظیم کردن، فراوان و ارزان برای برطرف احتیاج ذخیره انرژی استفاده می نماید. استفاده از مواد کربنی حاصل از ضایعات به اسم میزبان برای آندهای فلزی می تواند میزان مصرف فلز قلیایی در هر باتری را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

افزایش قدرت

هوانگ و لین چندی پیش در حال بازی بسکتبال بودند که این ایده به فکر آنها خطور کرد.

هوانگ گفت: ما فکر کردیم که چرا ضایعات مواد غذایی را به مواد باتری تبدیل نکنیم زیرا ضایعات مواد غذایی در سراسر دنیا، فراوان است. بیشتر این ضایعات دور ریخته می شوند و سپس به محل دفن زباله انتقال می یابند. ما تنها باید بخش مربوط به باتری را حل کنیم.

برای ساخت آند باتری، وابستگی زیادی به گرافیت وجود دارد که یک منبع محدود است.

پژوهشگران ابتدا انواع گوناگونی از ضایعات مواد غذایی را آزمایش کردند تا ببینند آیا می توان از آنها برای ساخت باتری استفاده کرد.

هوانگ ادامه داد: من به اسم یک مهندس پردازش غذا می توانم ترکیب غذا را تغییر دهم. من می توانم پروتئین ها و لیپیدها را به همراه بعضی از مواد معدنی خارج کنم تا ببینم این کار چگونه بر عملکرد باتری تأثیر می گذارد.

پژوهشگران دریافتند هنگامی که بعضی از ترکیبات حذف می شوند، ترکیبات ضروری پس از عملیات حرارتی می توانند به میزان کافی برای یک باتری کار نمایند.

کربن بدون ناخالصی

پژوهشگران در دو سال پایانی پروژه، با توجه به بازخورد آزمایشگاه برای بهینه سازی باتری، ضایعات تبدیل شده به کربن را آزمایش خواهند کرد. آخرین مرحله تجزیه و تحلیل مالی در خصوص امکان پیاده سازی این فناوری برای اطمینان از کاربرد آن، هنگام ورود به بازار صورت می گیرد.

پژوهشگران امیدوارند که با پیشرفت این طرح بتوانند ضایعات مواد غذایی را به کربنی تبدیل نمایند که فاقد ناخالصی های کنونی است.

هوانگ گفت: در حال حاضر انرژی زیادی برای فراوری و حمل مواد غذایی صرف می گردد. ما باید ارزش حاصل از ضایعات مواد غذایی را بازیابی کنیم. این یک فرصت عالی به تعداد می رود زیرا فناوری فراوری باتری در پی یافتن مواد متفاوتی نسبت به کربن سنتی است.

اگرچه ممکن است این پژوهش، هنوز نتواند مشکل جایگزین کردن باتری را در کنترل تلویزیون حل نماید اما پژوهشگران سعی دارند تا فناوری خود را به استفاده از ضایعات مواد غذایی برای فراوری انرژی مورد احتیاج فعالیت های روزانه نزدیک تر نمایند.