תהליך על בסיס מים הופך תוצר לוואי של תעשיית העץ לננו-סיבי פחמן

המעבר למערכות אחסון אנרגיה ברות-קיימא דוחף את המחקר המדעי לחקור חומרים מתחדשים שיכולים להחליף משאבים נדירים. מחקר חדש בראשות חוקרים מאוניברסיטת לימריק רשם התקדמות משמעותית בתחום זה על ידי זיהוי חומר סוללות חדש המופק מתוצר לוואי נפוץ של תעשיית העץ. באמצעות תהליך ייצור מבוסס מים, הצליח הצוות להפוך פסולת תעשייתית זו לננו-סיבי פחמן בעלי ערך המתאימים ליישומי אנרגיה מתקדמים.

סוללות נתרן-יון נתפסות יותר ויותר כחלופה מבטיחה לטכנולוגיית ליתיום-יון המסורתית, בעיקר בשל זמינותו ועלותו הנמוכה של הנתרן. עם זאת, ביצועי סוללות אלו תלויים רבות באיכות הרכיבים הפנימיים שלהם, ובמיוחד חומרי האנודה. השיטה החדשה של אוניברסיטת לימריק פותרת צוואר בקלאס זה בכך שהיא מציעה חומר מוצא ביולוגי העונה על הדרישות מבניות לאחסון נתרן יעיל.

הבסיס לחדשנות טמון בטכניקת הייצור הידידותית לסביבה שלה. שיטות מסורתיות רבות לייצור ננו-סיבי פחמן כוללות ממסים רעילים וטיפולים כימיים מורכבים הדורשים אנרגיה רבה. בניגוד לכך, צוות לימריק תכנן תהליך על בסיס מים המפחית משמעותית את טביעת הרגל הסביבתית של מחזור הייצור.

ניתוח מפורט של ננו-סיבי הפחמן שהתקבלו חשף תכונות אלקטרוכימיות מעולות, כולל מוליכות גבוהה ויציבות מבנית במהלך מחזורי טעינה ופריקה חוזרים ונשנים. מאפיינים אלו חיוניים למסחור סוללות נתרן-יון, שכן אורך חיים ויעילות קובעים את הכדאיות המעשית.

לסיכום, מחקר זה מהווה צעד חיוני קדימה בחיפוש אחר ייצור סוללות בר-קיימא. על ידי הפיכת תוצר לוואי תעשייתי דל ערך לחומר היי-טק באמצעות כימיה ירוקה, פתח הצוות אפיקים חדשים למגזר האנרגיה המתחדשת.