Iată cum sticlele de plastic ar putea ajuta bateriile!

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Iată cum sticlele de plastic ar putea ajuta bateriile! O banală sticlă de plastic aruncată la reciclare ar putea ajunge, într-o zi, să alimenteze bateria unei mașini electrice, a unui smartphone sau a unui sistem de stocare a energiei din surse regenerabile. Aceasta este concluzia unui studiu realizat de către cercetătorii de la Universitatea Penn State (SUA), care au găsit o metodă de a transforma deșeurile din plastic într-un material esențial pentru bateriile moderne.

Iată cum sticlele de plastic ar putea ajuta bateriile! În cadrul cercetării, oamenii de știință au convertit polietilena tereftalată (PET), plasticul din care sunt fabricate majoritatea sticlelor pentru băuturi, în grafit sintetic de înaltă calitate, o formă cristalină a carbonului. Analizele au arătat că materialul obținut conține cristalite mari și foarte bine ordonate, ceea ce indică o structură cristalină superioară chiar și celei întâlnite la grafitul natural utilizat în prezent drept etalon în industria bateriilor.

Rezultatele, publicate în revista Diamond and Related Materials, sugerează că PET-ul uzat ar putea deveni o sursă importantă de carbon pentru producerea anozilor din bateriile litiu-ion.

„Majoritatea oamenilor consideră că o sticlă de plastic devine un deșeu imediat după utilizare. Cercetarea noastră demonstrează că același material poate fi transformat într-o resursă valoroasă pentru producerea grafitului, un element indispensabil tehnologiilor moderne de stocare a energiei”, a declarat Shakshi Sekar, autoarea principală a studiului și doctorandă în cadrul Departamentului de Inginerie Energetică și a Resurselor Minerale de la Penn State.

Iată cum sticlele de plastic ar putea ajuta bateriile: o nouă sursă de grafit

Grafitul este clasificat de Departamentul pentru Energie al Statelor Unite drept un mineral critic, deoarece reprezintă materialul din care sunt fabricați anozii bateriilor litiu-ion. Cererea pentru acest material este în continuă creștere, pe măsură ce se extinde piața vehiculelor electrice, a dispozitivelor electronice și a sistemelor de stocare a energiei.

În același timp, PET-ul rămâne unul dintre cele mai răspândite tipuri de plastic la nivel mondial. Deși multe sticle sunt colectate pentru reciclare, o mare parte ajunge în continuare la gropile de gunoi sau este transformată în produse cu valoare mai redusă.

Pentru a valorifica acest flux de deșeuri, cercetătorii au mărunțit plasticul PET și l-au amestecat cu o cantitate redusă de oxid de grafen, după care materialul i-a fost supus unui proces termic controlat. În timpul încălzirii, atomii de carbon s-au reorganizat într-o structură de grafit extrem de ordonată.

„Nu doar găsim o nouă întrebuințare pentru plasticul uzat. Creăm un material valoros care poate contribui la satisfacerea cererii tot mai mari de baterii și tehnologii pentru energie curată”, a explicat Sekar, citată de TechXplore.

Grafit de calitate superioară

Experimentele au arătat că cea mai bună calitate a grafitului a fost obținută prin adăugarea unei cantități de doar 2,5% oxid de grafen. În aceste condiții, structura cristalină a depășit performanțele grafitului natural.

Spre deosebire de metodele tradiționale, care utilizează catalizatori metalici precum fierul, nichelul sau cobaltul și necesită etape suplimentare de purificare, noua tehnologie folosește aditivi pe bază de grafen, evitând contaminarea cu metale.

„Prin eliminarea catalizatorilor metalici putem produce un grafit mai curat, reducând totodată utilizarea substanțelor chimice și cantitatea de deșeuri generate”, a spus cercetătoarea.

Deși sunt necesare studii suplimentare pentru evaluarea producției la scară industrială și a performanței în baterii, rezultatele demonstrează că unul dintre cele mai comune tipuri de deșeuri ar putea deveni o materie primă valoroasă pentru viitoarele tehnologii de stocare a energiei.

„Dacă deșeurile din plastic pot deveni materie primă pentru materiale energetice avansate, atunci modul în care privim reciclarea se schimbă fundamental. În loc să vedem plasticul ca pe o problemă de eliminare, îl putem considera o resursă care sprijină dezvoltarea tehnologiilor pentru energie curată”, a concluzionat Sekar.

Vă recomandăm să citiți și:

Un nou tip de pixel ar putea duce la dispozitive care sunt ecran și cameră foto simultan

Cercetătorii au găsit o metodă prin care să transforme resturile alimentare în combustibil pentru avioane

Primul ceas nuclear din lume a fost pus în funcțiune. Cum ar ajuta la detectarea celei de-a cincea forțe fundamentale?

Fizicienii au găsit limita superioară a rezistivității unui metal pur