Economia circolare e accumulo elettrico: supercondensatori dagli scarti dei frutti tropicali

L’economia circolare sembra non avere limiti e confini come dimostrano i risultati di un team di ricercatori australiano dell’Università di Sydney, il quale ha impiegato la biomassa di scarto del durian e del jackfruit per creare un materiale iper poroso, particolarmente idoneo allo stoccaggio di energia elettrica.

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Una ricerca dal grande valore simbolico se si pensa al mercato delle batterie, nella sua continua battaglia sul fronte delle materie prime, con i ricercatori australiani che cercano di rivoluzionare l’accumulo elettrico attraverso gli scarti della frutta.

Il team di ricerca australiano, coordinato dal professore Vincent Gomes, ha messo a punto un processo capace di trasformare rifiuti frutticoli in nuovi supercondensatori, cioè dispositivi di accumulo elettrico in grado di caricarsi e scaricarsi in tempi quasi istantanei, garantendo così una elevatissima potenza specifica, anche se rispetto ai sistemi di accumulo chimici alla base delle delle batterie, la quantità di energia immagazzinata è molto inferiore.

Essendo i supercondensatori costituiti da due elettrodi ricoperti di carbone attivo ad elevata area superficiale, il nuovo materiale consente di incrementare la capacità di stoccaggio rispetto ai condensatori convenzionali, offrendo comunque una bassa tensione. Tutto questo determina che per conseguire la tensione richiesta, devono essere assemblate insieme un gran numero di celle. Una recente ricerca simile di settore ha provato ad equipaggiare gli elettrodi con del grafene “spugnoso”, ma con costi talmente elevati da non consentire almeno per il momento, il raipdo sviluppo della tecnologia.

Alla base della ricerca del team dell’università di Sydney, un approccio, decisamente più low-cost, basato sugli scarti di due frutti tropicali come il durian e il giaco.

Si tratta di un approccio di ingegneria verde, non tossico e non pericoloso, basato sullo sfruttamento del riscaldamento in acqua e la liofilizzazione della biomassa del frutto. In questa modalità gli scarti del durian e del giaco sono stati trasformati in aerogel di carbonio stabili, divenendo un materiale leggerissimo e poroso, utilizzabile in una vasta gamma di applicazioni.

“Gli aerogel di carbonio sono ottimi supercondensatori in quanto altamente porosi”, ha aggiunto il professore. “Abbiamo quindi utilizzato questi materiali derivati dalla frutta, per produrre elettrodi”.

Il team ha testato le proprietà d accumulo elettrico scoprendo risultati “eccezionali”. Le caratterizzazioni elettrochimiche mostrano un’elevata capacità specifica sia per l’aerogel ottenuto dal durian (591 F g −1 ) che quello del giaco (292 F g −1 ) a 1 A g −1 densità di corrente. 

Link articolo sul Journal of Energy Storage (testo in inglese).

 

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