من الناحية النظرية ، يمكن استخدام Hogweed ، التي نمت فوق مناطق شاسعة من روسيا ، كمواد للبطاريات. قام علماء من NUST "MISiS" بالتحقيق في إمكانيات المواد الليفية في سيقان النبات. لقد صنعوا أقطاب كهربائية - عناصر أجهزة قادرة على تخزين الطاقة. وقد ثبت تجريبيا أن قدرة الأجهزة العاملة "على الجزر الأبيض" لا تختلف اختلافا جوهريا عن السعة التي تظهرها المواد التقليدية.
المكثفات الفائقة (SC) ، كما يعلم الجميع ، هي أجهزة لتخزين الطاقة. تتميز عن البطاريات القابلة لإعادة الشحن التقليدية بقوتها العالية وعمر الرف الطويل وعمر الخدمة الطويل. يتم تفسير هذه الخصائص جزئيًا من خلال حقيقة أن الكربون المنشط ذو سطح مسامي متطور للغاية يعمل بمثابة مادة الإلكترود. توفر هذه المسام زيادة في مساحة الأقطاب الكهربائية ، التي يعتمد عليها بشكل مباشر الحد الأقصى لمقدار الشحنة المتراكمة.
يقوم الآن علماء من بلدان مختلفة بالتجربة بنشاط ، ويحاولون الحصول على مواد كربونية من أجل SC من مواد نباتية مختلفة ، وخاصة من النفايات الزراعية - من قشور جوز الهند واللوز والجوز ، والقشور المتبقية بعد معالجة المحاصيل ، إلخ.
حاول باحثون من NUST "MISiS" أن يستخدموا سيقان الهوجويد سيئة السمعة ، "الأعشاب الشريرة" ، والتي ، حسب الصحفيين ، ستستعبد الكوكب بأسره قريبًا. تتكون هذه السيقان من لحاء صلب ونواة داخلية ناعمة ، على غرار الإسفنجة ، مكونة بنية مسامية متنوعة. مثل هذا التصميم يمكن أن يكون فعالا في استخدام مادة الكربون كأساس للأقطاب الكهربائية.
من أجل تحويل السيقان hogweed إلى مادة مناسبة ، كان من الضروري إيجاد التقنية المثلى لمعالجتها.
من سيقان الجافة من hogweed قطع القضبان بطول سنتيمتر واحد. بعد ذلك ، لإزالة مختلف المركبات غير العضوية الموجودة في السيقان ، عولجوا بحمض الهيدروكلوريك ، وتم غسله وتجفيفه. للحصول على مادة كربون ، تم تشبع سيقان hogweed المجردة بثاني أكسيد الكربون عند درجة حرارة 400 درجة مئوية. في المرحلة التالية ، تم خلط المادة الناتجة مع هيدروكسيد البوتاسيوم وتفعيله ، أي تم فتح المسام المتكونة في جو الأرجون في درجات حرارة مختلفة.
أدت معالجة مادة الكربون البادئة عند درجة حرارة 900 درجة مئوية إلى تكوين سطح به عدد كبير من المسام 2-4 نانومتر.
أوضح أوليغ ليفين ، أستاذ مشارك في قسم الكيمياء الكهربائية بجامعة سان بطرسبرج الحكومية ، أن
"المعلمة الرئيسية للمكثف الفائق هي القدرة ، أي مقياس القدرة على تجميع شحنة كهربائية ". -
السعة التي تم الحصول عليها على سيقان hogweed هي في نفس مستوى المواد الأخرى المختبرة. بالطبع ، عند استخدام ، على سبيل المثال ، الجرافين ، سيكون أعلى. ومع ذلك ، فإن استخدام مواد النفايات النباتية لإنتاج الكربون النشط في حد ذاته هو اتجاه عالمي غير مشروط. من هذا الجانب ، هذا العمل يستحق الاهتمام.
بالطبع ، لا ينبغي للمرء أن يأخذ هذه الدراسة على محمل الجد - كان hogweed واحدًا فقط من المواد المختبرة ، وسقط في هذه المجموعة فقط لتوضيح إمكانات النباتات ذات البنية المماثلة. كما أكد رئيس العمل ، أكد
رئيس قسم الكيمياء الفيزيائية في NUST "MISiS" البروفيسور ميخائيل استاخوف ، أنه من غير المحتمل أن يأتي هذا العمل إلى الاستخدام الصناعي لسيقان الكرز في إنتاج الإلكترود ، لأن اللعبة لن تستحق العناء. للحصول على المواد الخام ، سيتعين عليك السفر في جميع أنحاء البلاد ، وتقليص حقول hogweed ، ونقل الإنتاج إلى المؤسسة ، لأنه من غير المعقول إنشاء مناطق مزروعة بالأعشاب الضارة. علاوة على ذلك ، عاجلاً أم آجلاً ، سوف تنفد احتياطيات عشب الهور "البري" ، ولن يحتاج أي شخص ببساطة إلى التكنولوجيا التي تم إنشاؤها لمعالجتها.
فقط hogweed استعباد حقا لنا جميعا.
ثم نعم. ثم آفاق الانفتاح.