Robots
Cookies

Ustawienia cookies

Strona Teraz Środowisko wykorzystuje cookies. Część z nich jest niezbędna do funkcjonowania strony. Inne służą poprawianiu jakości naszych usług.
Więcej  ›
04.12.2022 04 grudnia 2022

Superkondensatory półprzewdnikowe z odpadów medycznych. Recykling wkracza na nowy poziom

Z masek chirurgicznych i blistrów po tabletkach można w relatywnie tani sposób wyprodukować baterie - twierdzą naukowcy. Akumulatory są w stanie zasilać urządzenia codziennego użytku, a w przyszłości mogą zostać użyte w samochodach elektrycznych.

   Powrót       31 stycznia 2022       Odpady   
Maseczki

Naukowcy z USA, Meksyku i Rosji dowiedli, że zużyte odpady medyczne mogą być wykorzystywane w efektywny sposób. Autorzy badania(1) przyjrzeli się wydajności elektrochemicznej superkondensatorów półprzewodnikowych wykonanych z odpadów masek chirurgicznych i opakowań blistrowych pochodzących z recyklingu opakowań paracetamolu.

- Przedstawione wyniki wykazały, że wysoce wydajne superkondensatory półprzewodnikowe można wytwarzać z odpadów medycznych, co może pomóc w zmniejszeniu zanieczyszczenia środowiska pozostałościami z tworzyw sztucznych - wskazali autorzy badania.

Jak powstają superkondensatory półprzewodnikowe?

W pierwszym etapie tworzenia baterii wykonywana jest dezynfekcja odpadów medycznych za pomocą ultradźwięków. W dalszej kolejności zanurzane są one w grafenie, prasowane pod ciśnieniem i podgrzewane do 140 st. C. Z wytworzonego nowego materiału tworzy się dwie elektrody, a między nimi separator (również wykonany z odpadów po maskach chirurgicznych), który ma właściwości izolacyjne. Separator jest ponadto nasączony odpowiednim elektrolitem. Powłoka ochrona superkondensatora półprzewodnikowego jest wykonana z materiału pochodzącego z blistrów medycznych.

Według autorów badania opisana technologia pozwala na produkcję tańszych i lżejszych odpowiedników konwencjonalnych akumulatorów powlekanych metalem. Zdaniem autorów pracy, superkondensatory półprzewodnikowe mogą być wykorzystywane do zasilania wszelkich urządzeń codziennego użytku.

Druga różnica między bateriami nowej technologii i tradycyjnymi akumulatorami polega na odmiennej pojemności elektrycznej. Starsze baterie charakteryzują się pojemnością 10 Wh/1 kg, podczas gdy baterie wykonane z odpadów medycznych osiągają pojemność na poziomie 98 Wh/1 kg.

Pojemność baterii zwiększyła się do 208 Wh/1 kg w momencie, gdy do elektrod wyprodukowanych z masek chirurgicznych dodano nanocząsteczki nieorganicznego perowskitu typu tlenku CaCo.

Problematyczne odpady i ich drugie życie

Stosowanie materiałów pochodzących z recyklingu do produkcji elektrod bateryjnych nie jest nowym pomysłem. Do tego celu próbowano wykorzystywać już m.in. łuskwiny ryżu, orzechy kokosowe, a także zużyte opony samochodowe i makulaturę. Po czasie okazało się jednak, że korzystanie z odpadów medycznych jest tańszym materiałem w obróbce - nasycenie masek chirurgicznych w grafenie wystarcza do uzyskania odpowiednich właściwości, którymi muszą charakteryzować się elektrody. Inne, wymienione wcześniej materiały wymagały dodatkowo wyżarzania w wysokiej temperaturze w specjalnych piecach, co prowadziło do wyższych kosztów produkcji akumulatorów.

Według autorów badania w trakcie trwającej pandemii COVID-19 na całym świecie w ciągu miesiąca zużywa się ponad 130 mld masek, co odpowiada setkom ton odpadów polimerowych.

Niewykluczone, że opisane badanie otworzy drogę do produkcji baterii nie tylko na potrzeby przedmiotów codziennego użytku, ale też akumulatorów do samochodów elektrycznych.

Magdalena Więckowska: Dziennikarz

Przypisy

1/ Badanie dostępne pod adresem:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2352152X21014882

Polecamy inne artykuły o podobnej tematyce:

Polska samotnym rycerzem w sprawie ITPOK? (02 grudnia 2022)Przemieszczanie i eksport odpadów. Jakie stanowisko komisji ENVI? (02 grudnia 2022)KE proponuje nowe przepisy ws. opakowań i odpadów opakowaniowych (01 grudnia 2022)Zjednoczony głos organizacji w sprawie systemu kaucyjnego w Polsce (30 listopada 2022)Kary za brak poziomu recyklingu nie mogą być pokrywane z opłat za gospodarowanie odpadami (30 listopada 2022)
©Teraz Środowisko - Wszystkie prawa zastrzeżone.
Kopiowanie i publikacja tekstów, zdjęć, infografik i innych elementów strony bez zgody Wydawcy są zabronione.
▲  Do góry strony