Globalni pomak ka održivijoj, zelenoj energiji povećao je rezerve snage i potražnju za uređajima za skladištenje energije. Nažalost, neki materijali za ove uređaje mogu biti skupi i ekološki problematični. Proizvodnja alternativnih uređaja za skladištenje energije od stvari koje se obično bacaju mogla bi pomoći u rešavanju ovih izazova.
Sada, istraživači u časopisu ACS primenjeni materijali i interfejsi izveštavaju o metodi za transformaciju pileće masti u elektrode na bazi ugljenika za superkondenzatore koji skladište energiju i napajaju LED diode.
Prema Međunarodnoj agenciji za energiju, 2023. godine, globalni kapaciteti za obnovljivu energiju su doživjeli neviđeno povećanje od skoro 50 posto u odnosu na prethodnu godinu. Ali taj višak energije mora biti negde uskladišten da bi svet kasnije imao koristi od njene proizvodnje. Na primer, sunčani dani u Kaliforniji su nedavno izazvali negativne cene energije zbog viška snabdevanja sa krovnih solarnih panela.
Nedavni napori da se dizajniraju uređaji za skladištenje visokih performansi iskoristili su prednosti ugljeničnih materijala, kao što je grafen, zbog njihovog efikasnog transporta naboja i prirodnog obilja, ali njihova proizvodnja je skupa i stvara zagađenje i gasove staklene bašte.
U potrazi za alternativnim izvorom ugljenika, Mohan Reddi Pallavolu, Jae Hak Jung, Sang Voo Joo i kolege su želeli da razviju jednostavnu, isplativu metodu za pretvaranje otpadne pileće masti u električno provodljive nanostrukture za superkondenzatorske uređaje za skladištenje energije.
Istraživači su prvo koristili pištolj sa gasnim plamenom da bi dobili mast od piletine i spalili otopljeno ulje metodom plamenog fitilja, kao što bi neko koristio uljnu lampu. Zatim su sakupili čađ na dnu boce, koja je bila okačena iznad plamena.
Elektronska mikroskopija je pokazala da čađ sadrži nanostrukture na bazi ugljenika koje su bile ujednačene sferne rešetke koncentričnih grafitnih prstenova, poput slojeva luka. Istraživači su testirali način da poboljšaju električne karakteristike ugljeničnih nanočestica tako što su ih namočili u rastvor tiouree.
Sastavljene u negativnu elektrodu asimetričnog superkondenzatora, ugljenične nanočestice iz pileće masti pokazale su dobar kapacitet i izdržljivost, kao i visoku gustinu energije i snage. Kao što je predviđeno, ova svojstva su dodatno poboljšana kada su elektrode napravljene od ugljeničnih nanočestica tretiranih tioureom.
Istraživači su zatim pokazali da novi superkondenzator može da obavlja aplikacije u realnom vremenu – punjenje i povezivanje dva od njih da bi se upalile crvene, zelene i plave LED diode. Rezultati ističu potencijalne prednosti korišćenja otpada od hrane poput pileće masti kao izvora ugljenika u potrazi za još zelenijom zelenom energijom.
