La berce du Caucase, qui s'est développée sur de vastes territoires de Russie, peut théoriquement être utilisée comme matériau pour les batteries. Les scientifiques de NUST «MISiS» ont étudié les possibilités des substances fibreuses dans les tiges d'une plante. Ils ont fabriqué des électrodes - des éléments d'appareils capables de stocker de l'énergie. Il a été expérimentalement prouvé que la capacité des appareils fonctionnant "sur le panais de vache" ne diffère pas fondamentalement de la capacité montrée par des matériaux plus traditionnels.
Les supercondensateurs (SC), comme chacun le sait, sont des dispositifs de stockage d'énergie. Ils se distinguent des batteries rechargeables traditionnelles par leur puissance élevée, leur longue durée de vie et leur longue durée de vie. Ces propriétés s'expliquent en partie par le fait que les charbons actifs à surface poreuse très développée agissent comme matériau d'électrode. Ces pores fournissent une augmentation de la surface des électrodes, dont dépend directement la quantité maximale de la charge accumulée.
Maintenant, des scientifiques de différents pays expérimentent activement, essayant d'obtenir des matériaux de carbone pour SC à partir de divers matériaux végétaux, en particulier à partir de déchets agricoles - à partir des coques de noix de coco, d'amande et de noix, des coques restant après la transformation des cultures, etc.
Les chercheurs de NUST «MISiS» ont essayé d'utiliser les tiges de la fameuse berce du Caucase, la très «mauvaise herbe sinistre» qui, selon les journalistes, allait bientôt asservir la planète entière. Ces tiges sont constituées d'écorce dure et d'un noyau interne mou, semblable à une éponge, formant une structure poreuse diversifiée. Une telle conception pourrait être efficace pour utiliser un matériau en carbone comme base d'électrodes pour SC.
Afin de transformer les tiges de berce du Caucase en un matériau approprié, il était nécessaire de trouver la technologie optimale pour leur traitement.
À partir de tiges sèches de berce, coupez des barres d'environ un centimètre de long. Ensuite, pour éliminer divers composés inorganiques contenus dans les tiges, celles-ci ont été traitées à l'acide chlorhydrique, lavées et séchées. Pour obtenir un matériau carboné, les tiges de berce du Caucase écrasées ont été saturées de dioxyde de carbone à une température de 400 ° C. Dans l'étape suivante, le matériau résultant a été mélangé avec de l'hydroxyde de potassium et activé, c'est-à-dire que les pores formés ont été ouverts dans une atmosphère d'argon à différentes températures.
Le traitement du matériau carboné de départ à une température de 900 ° C a conduit à la formation d'une surface avec un grand nombre de pores de 2 à 4 nm.
«Le paramètre principal du supercondensateur est la capacité, c'est-à-dire une mesure de la capacité à accumuler une charge électrique »
, a expliqué
Oleg Levin, professeur agrégé au Département d'électrochimie de l'Université d'État de Saint-Pétersbourg . -
La capacité obtenue sur les tiges de berce est au même niveau que les autres matériaux testés. Bien sûr, lors de l'utilisation, par exemple, de graphène, il sera plus élevé. Cependant, l'utilisation de déchets végétaux pour la production de charbon actif en soi est une tendance mondiale inconditionnelle. De ce côté, ce travail mérite de l'intérêt.
Bien sûr, il ne faut pas prendre cette étude trop au sérieux - la berce du Caucase n'est qu'un des matériaux testés et appartient à ce groupe uniquement pour clarifier le potentiel des plantes ayant une structure similaire. À la tête du travail, le
chef du département de chimie physique du NUST «MISiS» , a souligné le
professeur Mikhail Astakhov , il est peu probable que cette entreprise parvienne à l'utilisation industrielle des tiges de l'airelle rouge pour la production d'électrodes, car le jeu ne vaut pas la chandelle. Pour obtenir des matières premières, vous devrez voyager à travers le pays, couper les champs de berce du Caucase et transporter la production à l'entreprise, car il est déraisonnable de créer des zones semées pour les mauvaises herbes. De plus, tôt ou tard, les réserves de la berce du Caucase «sauvage» seront épuisées, et la technologie créée pour son traitement ne sera tout simplement pas nécessaire à personne.
Seule la berce du Caucase nous asservit vraiment tous.
Alors oui. Puis les perspectives s'ouvrent.