В период пандемии коронавируса люди ежемесячно стали использовать более 130 миллиардов медицинских масок, которые превращаются в сотни тонн вредных полимерных отходов. При их уничтожении, а именно сжигании, постоянно выделяются токсичные газы, поэтому на сегодня особенно актуальна задача по их переработке.
Новые разработки
Ученые совместно с коллегами из США и Мексики создали новую технологию, которая дает возможность получить экономичные аккумуляторы из медотходов. По словам авторов исследования, технология в будущем позволит превратить отходы, которые сложно утилизировать, в полезное сырье. Дополнительно закупать необходимо будет лишь графен.
Эта новая технология дает возможность получить тонкие, гибкие, недорогие батареи, которые за счет низкой себестоимости, скорее всего, будут даже одноразовыми. Они превосходят другие варианты батареек по ряду параметров: более тяжелые, покрыты слоем металла, в отличие от традиционных аккумуляторов, требующих больших расходов на производство.
Как превращают маски в батарейки
Для производства аккумулятора типа суперконденсатора применяют следующий алгоритм:
- изначально медицинские маски дезинфицируют ультразвуком;
- потом их окунают в "чернила" из графена.
Затем такой материал хорошо прессуют под давлением, подогревают до 140 градусов Цельсия, как рассказал профессор Анвар Захидов.
Специалисты утверждают, что при создании стандартных аккумуляторов-суперконденсаторов нужна очень высокая температура для выполнения пиролиза-карбонизации - до 1000-1300 градусов Цельсия, при этом новая технология значительно уменьшает расход энергии, а именно в 10 раз.
Между двумя электродами из полимерного материала располагают прокладку (также из материала масок), которая обладает изолирующими свойствами. Ее обязательно пропитывают специальным электролитом, а потом создают особую защитную оболочку из материала упаковок от медицинских препаратов («Парацетамола», например).
В чем разница
Новые аккумуляторы из медицинских масок для гаджетов по сравнению с традиционными батареями имеют более высокую плотность запасенной энергии и электрическую емкость. Ранее изобретенные по схожей технологии таблеточные аккумуляторы характеризовались емкостью 10 Вт-ч на 1 кг, а ученым все-таки удалось получить 98 Вт-ч/кг.
В ближайшем будущем исследователи хотят использовать инновационную технологию для изготовления батарей для электромобилей, а также для солнечных электростанций и прочего применения.
