p Crédito de supercapacitor:NUST MISIS
p Hogweed, que cresce em vastas áreas da Rússia, pode ser útil como material para baterias. Cientistas do NUST MISIS investigaram as possibilidades de substâncias fibrosas nos caules das plantas. Eles os transformaram em eletrodos - elementos de dispositivos capazes de armazenar energia. Foi comprovado experimentalmente que a planta perigosa tratada pode substituir com sucesso as fontes tradicionais de energia sem comprometer a qualidade das baterias. p Supercapacitores são dispositivos de armazenamento. Eles se distinguem das baterias tradicionais por sua alta potência, prazo de validade longo, e longa vida útil. Tais propriedades são parcialmente explicadas pelo fato de que os carvões ativados com uma superfície altamente desenvolvida com um grande número de poros de diferentes tamanhos, atuar como o material do eletrodo. Esses poros proporcionam um aumento na área dos eletrodos, do qual depende diretamente o volume máximo da carga acumulada. Os cientistas estão atualmente tentando receber materiais de carbono de várias matérias-primas vegetais, especialmente de resíduos agrícolas - do coco, cascas de amêndoas e nozes, casca remanescente após o processamento do cereal, etc.
p Pesquisadores do NUST MISIS sugeriram que as propriedades ideais do eletrodo podem ser encontradas em caules de hogweed. Eles consistem em uma casca firme e um núcleo interno macio, semelhante a uma esponja, formando uma estrutura porosa diversa. Este projeto é eficaz para usar material de carbono como base de eletrodos para supercapacitores. A fim de transformar os caules de hogweed em um material adequado para uso como eletrodos, era necessário encontrar a tecnologia de processamento ideal para eles.
p Os caules secos da hogweed foram cortados em barras de cerca de um centímetro de comprimento. Então, para remover vários compostos inorgânicos contidos nas hastes, eles foram tratados com ácido clorídrico, lavado e seco. Para obter um material de carbono, caules de noz-maciça esmagados foram saturados com dióxido de carbono a uma temperatura de 400 ° C. Na próxima etapa, o material obtido foi misturado com hidróxido de potássio e ativado, isso é, os poros aparentes foram abertos em uma atmosfera de argônio em várias temperaturas.
p O processamento do material de carbono primário a uma temperatura de 900 ° C levou à formação de uma superfície com um grande número de poros de 2-4 nm de tamanho.
p “O principal parâmetro do supercapacitor é a capacidade, o que significa uma medida da capacidade de acumular uma carga elétrica, "Oleg Levin, professor associado do Departamento de Eletroquímica da Universidade Estadual de São Petersburgo, explicou. “A capacidade obtida com o caule da hogweed está no mesmo nível que a obtida com os demais materiais. ao usar, por exemplo, grafeno, será mais alto. Contudo, o uso de resíduos vegetais para a produção de carbono ativo é, sem dúvida, uma tendência mundial. Desta perspectiva, o trabalho dos cientistas é promissor e merece atenção ”.
p Contudo, o líder do projeto, o chefe do Departamento de Físico-Química do NUST MISIS, Professor Mikhail Astakhov, enfatiza que o uso de caules de hogweed para a produção de eletrodos em uma base contínua pode encontrar grandes dificuldades. De fato, para obter a matéria-prima você terá que viajar por todo o país, cortar a planta e levá-la para a empresa, uma vez que não é razoável criar áreas semeadas para uma planta selvagem perigosa. Cedo ou tarde, as reservas da porca "selvagem" podem acabar. Nesse caso, a tecnologia criada para seu processamento simplesmente não será necessária.
p Por outro lado, Atualmente, as áreas cobertas por uma poderosa hogweed que inibe o desenvolvimento de outras sementes que caíram no solo estão aumentando.