SO HUU TRI TUE
Thứ năm, 29/02/2024
  • Click để copy

Sản xuất thiết bị lưu trữ năng lượng nhờ vật liệu carbon của bã bia

11:48, 01/04/2023
(SHTT) - Mới đây, các nhà hóa học tại Đại học Friedrich Schiller Jena, Đức cùng với các đồng nghiệp Tây Ban Nha, đã thử nghiệm bã bia như một nguồn sinh học để sản xuất vật liệu cho các hệ thống lưu trữ năng lượng điện hóa.

Hệ thống lưu trữ năng lượng hiện đại là một khối xây dựng quan trọng cho tương lai thân thiện với khí hậu. "Hiện đại" không chỉ có nghĩa là hiệu suất của chúng đáp ứng nhu cầu của một xã hội công nghệ cao, đồng thời, còn có nghĩa chúng có thể được sản xuất và tái chế một cách bền vững. Trong quá trình tìm kiếm các nguồn tài nguyên mới, đôi khi các nhà khoa học gặp phải những nguyên liệu thô thú vị, ví dụ như bã bia.

Các nhà khoa học đã sử dụng ngũ cốc đã qua sử dụng của nhà máy bia để tiến hành nghiên cứu. Họ thu được carbon, có thể được sử dụng làm điện cực trong pin và than hoạt tính làm vật liệu điện cực cho siêu tụ điện. Đối với các thí nghiệm, các nhà hóa học đã sử dụng bã bia từ Papiermühle, một khách sạn, nhà hàng và nhà máy bia ở Jena, Đức.

chemists-create-carbon

 

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp trong đó họ sản xuất vật liệu carbon phù hợp cho ứng dụng lưu trữ. Trong trường hợp than hoạt tính, họ đã tối đa hóa diện tích bề mặt và tối ưu hóa kích thước lỗ rỗng của vật liệu. Khi được sử dụng làm điện cực trong siêu tụ điện, các cacbon này đảm bảo điện dung rất cao và có thể tạo ra thiết bị có mật độ năng lượng cao.

Giáo sư Andrea Balducci từ Đại học Jena giải thích về lựa chọn bã bia làm nguyên liệu: Trong vài năm nay, chúng tôi đã nghiên cứu sự phù hợp của các nguyên liệu sinh học thô khác nhau, tạo ra các vật liệu chứa carbon, từ đó phát triển các thiết bị lưu trữ năng lượng.

Chất thải của nhà máy bia đáp ứng các tiêu chí quan trọng cho việc này: về nguyên tắc, thành phần hóa học của nó rất phù hợp với các ứng dụng chúng tôi đang nhắm mục tiêu. Hơn nữa, các loại ngũ cốc đã qua sử dụng của nhà sản xuất bia luôn sẵn có với số lượng lớn. Ở Liên minh Châu Âu, khoảng 6,8 tỷ tấn được được sản xuất vào năm 2019, trong đó chỉ riêng ở Đức là 1,5 tỷ tấn. 

Các nhà máy bia cũng được phân bổ rộng rãi trên khắp đất nước, điều này tức là bã bia luôn sẵn có, do đó không cần phải di chuyển xa để có được nguyên liệu thô này.

Giáo sư Balducci cho biết, mặc dù chất thải từ các nhà máy bia rất nhiều nhưng cho đến nay cộng đồng khoa học vẫn chưa chú ý đến chúng. Ví dụ, than hoạt tính cho siêu tụ điện hiện được sản xuất chủ yếu từ gáo dừa. Điều này có thể thay đổi trong tương lai, tuy nhiên, cần nhiều nghiên cứu hơn nữa.

Theo Balducci, loại chất thải này có thể là một lựa chọn thú vị để sản xuất vật liệu cho siêu tụ điện nếu một số yếu tố có thể được tối ưu hóa hơn nữa, chẳng hạn như chi phí hoặc thành phần hóa học của nguyên liệu thô. Nhóm nghiên cứu sẽ làm việc trong các dự án tiếp theo để hiểu rõ hơn về những ưu điểm và hạn chế của việc sử dụng vật liệu phong phú này, để chúng sẽ được sử dụng rộng rãi hơn trong sản xuất lưu trữ năng lượng bền vững.

Hải Hà

Tin khác

Khoa học Công nghệ 1 giờ trước
(SHTT) - Vừa qua, Quỹ VinFuture đã công bố danh sách Hội đồng Giải thưởng VinFuture 2024 với 11 thành viên. Đây đều là các chuyên gia từng đạt nhiều thành tích trong các lĩnh vực pin năng lượng mặt trời, sinh học thực vật, hóa học khí quyển.
Khoa học Công nghệ 1 giờ trước
(SHTT) - Theo Thứ trưởng Bộ KH&CN Bùi Thế Duy cho rằng "AI có trách nhiệm, đạo đức trong trí tuệ nhân tạo (AI) đang là vấn đề nghị sự toàn cầu. Tại Việt Nam, đạo đức và trách nhiệm trong AI cần được quan tâm ngay từ khâu xây dựng hệ thống, liên quan đến nhiều bộ, ngành.
Khoa học Công nghệ 5 giờ trước
(SHTT) - Viện Nghiên cứu cao cấp về Toán, Tổ chức The Vietnam Foundation tổ chức Hội thảo quốc tế về “Trí tuệ nhân tạo và tương lai của giáo dục”.
Khoa học Công nghệ 5 giờ trước
(SHTT) - Apple đã từ bỏ nỗ lực phát triển xe điện (EV) kéo dài cả thập kỷ, một nỗ lực từng được coi là có tiềm năng biến đổi ngành công nghiệp ô tô.
Khoa học Công nghệ 20 giờ trước
(SHTT) - Thương mại hóa kết quả nghiên cứu khoa học đã và đang là những vấn đề được nhiều nhà nghiên cứu, cơ quan quản lý trong nước và quốc tế quan tâm. Qua đó, tạo tiền đề thúc đẩy đổi mới và sáng tạo, hỗ trợ sự phục hồi và phát triển kinh tế.
Liên kết hữu ích