Şarj ve deşarj kabiliyetleri düşünüldüğünde en iyi enerji depolama aracı süper kondansatörlerdir. Riverside Kaliforniya Üniversitesi’nden(UCR) bilim insanları plastik atıklardan ileri dönüşümle, nanomalzemeler üreterek son teknoloji cihazlarda kullanmak için yeni yöntemler arıyor. Yeni çalışmada PET atık plastikleri, süper kondansatöre dönüştürdüler.
Cengiz Özkan liderliğindeki mühendislerden oluşan ekip, yıllardır nano malzemeler ile çalışarak süper kondansatörleri enerji depolamak için makul hale getirmeye çalışıyor. Ayrıca Cengiz Özkan ve eşi Mihrimah Özkan, daha önce de deniz kumundan daha verimli lityum iyon piller geliştirmişti. Cengiz Özkan laboratuvarı grafenden, cam şişelere kadar önemli çalışmalara imza atıyor. İşte bu yeni keşfin merkezinde ise çevre kirliliğine neden olan plastik atıklar yer alıyor.
Araştırma ekibi, öncelikle polietilen tereftalat(PET) şişe parçaları üzerinde çalışarak işe başladı. Sonra bu parçaları çözücüde çözerek, elektrospinning metoduyla mikroskobik ipliklere dönüştürdü. Sonra bu fiberler fırında karbona dönüştürüldü.
Sonra bu madde bağlayıcı ve iletken ajanla karıştırılarak, iki katlı bozuk para şeklinde bir kondansatör malzemesine dönüştürüldü. Yeni elektrot test edildiğinde, süper kondansatör için mükemmel bir bileşen olduğu görüldü.
“UCR’da, plastiği şarj edilebilir enerji depolama aracına dönüştürmek için ilk adımları attık. Bu çalışmada izlediğimiz yaklaşımın, gelecek araştırmalar ve geliştirmeler için çevresel ve ekonomik avantajları doğuracağını düşünüyoruz,” diyor araştırmanın ilk yazarı ve doktora öğrencisi Arash Mirjalili.
Süper kondansatörler lityum iyon pillerden çok daha hızlı şarj olsalar da, onlar kadar enerji depolayamazlar. Buna rağmen, elektrikli cihazlar sadece birkaç dakikada şarj olabilir ve bu enerji depolama mimarisi geniş çaplı kullanılabilir. Araştırmacılar bu sayede lityum pillerin performansının geliştirilebileceğine inanıyor.
“PET plastik atıklarının enerji depolama için ileri dönüşüme sokulması; elektrot malzemelerin sürdürülebilir atık kaynakları olarak çevreci üretiminin kutsal kasesi gibi düşünülebilir. Süper kondansatörlerde kullanılacak yeni nesil elektrotların üretimini, gelecekte yeni nesil Li-ion pillerin üretimi izleyecektir.
Araştırma Energy Storage dergisinde yayınlandı.
Kaynak: University of California, Riverside
