Ореховая скорлупа стала перспективным материалом для энергетики. То же самое ранее случилось с хлопковым пухом
Ученые из ФИЦ «Институт катализа СО РАН» в городе Новосибирске превратили скорлупу кедрового ореха в активированный уголь, который можно использовать в качестве электродов для суперконденсатора. Такие устройства заряжаются за десятки секунд и сохраняют свою мощность в течение сотен тысяч циклов зарядки.
Энергетический потенциал суперконденсаторов зависит от площади поверхности и плотности материала электродов. Чем выше их удельная поверхность, тем выше электропроводность и больше заряд, который может накопить суперконденсатор. Поэтому электроды суперконденсаторов делают из активированного (пористого) угля.
Энергетики давно научились получать уголь с большой удельной поверхностью из хлопкового пуха, древесины и других целлюлозных материалов, но сохранить при этом высокую плотность — более серьезная задача. Чем плотнее материал, тем больше энергии можно накопить в единице объема, что позволяет уменьшать размеры суперконденсатора. Поэтому новосибирские ученые предложили использовать плотную ореховую скорлупу для изготовления угля.
С точки зрения ботаники, кедровые орехи нельзя отнести ни к кедру, ни даже к орехам. Хвойное дерево, которое часто называют кедром, на самом деле — его дальняя родственница — сибирская сосна. Из-за внешней схожести ее называют кедровой сосной, а питательные семена из ее шишек — орехами. Семена настоящих кедров, которые растут в других географических зонах, несъедобны.
Исследование показало, что плотность ореховой скорлупы передается созданному из нее углю «по наследству», а высокое содержание лигнина в скорлупе позволяет получить больше угля, чем из целлюлозных материалов: лигнин содержит меньше кислорода и больше углерода. Кроме того, после обугливания скорлупы орехов остается меньше зольной смолы. По мнению ученых, все это поможет создать эффективные электроды для суперконденсаторов.
В настоящее время исследователи тестируют активированный уголь: спрессовывают его в тонкие таблетки, помещают в корпуса стандартных батареек и измеряют их электрическую емкость. После этого начнут создавать суперконденсатор с электродами из полученного материала.
