Τα παλιά ελαστικά οχημάτων δεν χρειάζεται να καταλήγουν στις χωματερές προκαλώντας ανεπανόρθωτες βλάβες στο περιβάλλον.
Ερευνητές από το Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge του υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ ανέπτυξαν μια μέθοδο παραγωγής ιόντων-λιθίου από ανακυκλωμένα λάστιχα αυτοκινήτων.
Μετατρέποντας τις ιδιότητες της μικροδομής του μαύρου άνθρακα, μιας ουσίας που ανακτάται μεταξύ άλλων από παλιά ελαστικά, η ομάδα των ερευνητών με επικεφαλής τους Πάρανς Παράνταμαν και Αμίτ Νάσκαρ αναπτύσσει μια βελτιωμένη άνοδο για μπαταρίες ιόντων-λιθίου. Η άνοδος είναι ένα αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο που αποθηκεύει προσωρινά το λίθιο κατά τη διάρκεια της φόρτισης της μπαταρίας.
Πλεονέκτημα της νέας μεθόδου, που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση RSC Advances, έναντι των συμβατικών είναι ότι αξιοποιεί ένα ιδιαιτέρως επιβαρυντικό προϊόν όταν απορριφθεί στο περιβάλλον: τα παλιά ελαστικά.
Η τεχνική βασίζεται στην προεπεξεργασία των ελαστικών για την ανάκτηση του πυρολιτικού μαύρου άνθρακα, υλικό που μοιάζει με τον γραφίτη, μόνο που είναι τεχνητό.
Όταν χρησιμοποίησαν το υλικό στις ανόδους των μπαταριών ιόντων-λιθίου, οι ερευνητές κατασκεύασαν πειραματικές μπαταρίες με υψηλότερη αποδοτικότητα από αυτή που επιτυγχάνεται με τον γραφίτη που κυκλοφορεί στο εμπόριο.
Συγκεκριμένα, μετά από 100 κύκλους φόρτισης η απόδοση μετρήθηκε σε 390 μιλιαμπερώρες ανά γραμμάριο της ανόδου από άνθρακα, καλύτερη από τις βέλτιστες μετρήσεις που έχουν γίνει σε ανόδους από γραφίτη.
Οι ερευνητές απέδωσαν την υψηλή απόδοση στη μικροδομή του μαύρου άνθρακα που ανακτήθηκε από τα ελαστικά.
Ο μαύρος άνθρακας είναι στοιχειώδης άνθρακας σε μορφή σκόνης. Η αρχική χρήση του μαύρου άνθρακα γίνεται σε προϊόντα από λάστιχο, κυρίως ελαστικά και άλλα προϊόντα αυτοκίνησης αλλά και σε πολλά άλλα λαστιχένια προϊόντα όπως μάνικες, φλάντζες και υφάσματα με επίστρωμα. Πολύ μικρότερες ποσότητες μαύρου άνθρακα χρησιμοποιούνται σε μελάνια και βαφές, σε πλαστικά και στην κατασκευή μπαταριών ξηρών στοιχείων.
“Τα αποτελέσματα είναι πολύ ενθαρρυντικά, ειδικά αν συνυπολογίσουμε το γεγονός ότι η παγκόσμια αγορά μπαταριών για οχήματα και στρατιωτικές εφαρμογές αποτιμάται σε 78 δισ. δολάρια και αυτή των υλικών αναμένεται να φτάσει στα 11 δισ. δολ. ως το 2018” λέει Παράνταμαν.
Οι άνοδοι αποτελούν βασικό εξάρτημα των μπαταριών και αντιστοιχούν στο 11% ως το 15% της αγοράς υλικών.
“Η συγκεκριμένη τεχνολογία ικανοποιεί το αίτημα για την ανάπτυξη ενός φθηνού και περιβαλλοντικά αβλαβούς υλικού για την άνοδο των μπαταριών με μεγάλη επιφάνεια κάλυψης, καλύτερη απόδοση και μεγαλύτερη σταθερότητα” επισημαίνει ο Νάσκαρ.
Τέλος, η τεχνολογία των μπαταριών ιόντων-λιθίου θεωρείται κομβικής σημασίας για την προώθηση της ηλεκτροκίνησης, αλλά και για την ανάπτυξη αποδοτικότερων συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας από φωτοβολταϊκά και αιολικά συστήματα.
Captcha
