Американские химики нашли неожиданное применение отходам вискокурения. Исследователи из Университета штата Кентукки разработали технологию, позволяющую превращать остатки зерна, используемые при производстве виски, в высококачественные электроды для суперконденсаторов. По словам ученых, полученные устройства превосходят существующие коммерческие аналоги по емкости и способны выдерживать десятки тысяч циклов заряда-разряда без потери мощности.
Проблема утилизации отходов стоит перед индустрией остро. На каждый литр произведенного виски приходится от 6 до 10 килограммов переработанного зерна — жидкой кашицы из ячменя, пшеницы и других злаков. Обычно эти остатки сушат и используют как удобрение или корм для скота. Однако ученые предложили более перспективный способ: превращать их в пористый углеродный материал, который может служить основой для электродов суперконденсаторов.
Технология оказалась удивительно простой. Отходы сжимают под высоким давлением и нагревают до 180 градусов Цельсия и выше в течение длительного времени. Полученный углеродный материал обладает пористой структурой, идеально подходящей для поглощения ионов лития и других металлов. Это ключевое свойство для эффективной работы суперконденсаторов, которые накапливают энергию и отдают ее почти мгновенно.
Суперконденсаторы играют важную роль в развитии электротранспорта. В паре с литий-ионными батареями они позволяют сглаживать пиковые нагрузки, продлевают срок службы аккумуляторов и снижают риск их перегрева и взрыва. От качества электродов напрямую зависят мощность, емкость и плотность тока устройства. Разработанный материал, по данным исследователей, оказался сравним или даже превосходит коммерческие аналоги по всем ключевым параметрам.
Автор разработки Хосиель Коссио подчеркивает, что главное преимущество метода — возможность использовать отходы в необработанном виде, без сложной предварительной подготовки. Это выгодно отличает новую технологию от существующих способов утилизации. Ученые также предполагают, что аналогичным образом можно перерабатывать остатки производства других алкогольных напитков, что сделает отрасль более экологичной и экономически выгодной.
Первые опыты подтвердили надежность материала: суперконденсаторы на его основе выдержали десятки тысяч циклов заряда-разряда без потери емкости. Для производителей виски это означает не только решение проблемы отходов, но и выход на новый рынок высокотехнологичных материалов. А для индустрии накопителей энергии — доступный и экологичный источник сырья, которое до сих пор просто выбрасывали или скармливали скоту.
Ранее пермские ученые ускорили переработку коры в сорбенты для воды. В Калифорнийском университете разработали точечную терапию против саркомы Капоши.