Z PET lahví do baterií: Vědci objevili novou cestu k výrobě grafitu
Americkým vědcům se podařilo objevit novou metodu získávání klíčové suroviny pro výrobu baterií do elektromobilů. Z výsledku mají radost především ekologové.
Jedním z klíčových prvků pro baterie elektromobilů je grafit. Je zapotřebí pro výrobu anod u téměř všech typů lithium-iontových akumulátorů. Jeho dominantním zpracovatelem je Čína.
Vědcům z Pensylvánské státní univerzity v USA se podařilo získat syntetický grafit z použitých PET lahví na nápoje. Podle dostupných infromací se vyrobený materiál vyznačuje obzvlášť homogenní strukturou a v testech dosáhl lepších výsledků než srovnávací vzorky z přírodního grafitu. Výsledky naznačují, že plastový odpad by v budoucnu mohl být využíván jako surovina pro výrobu komponent baterií.
Zdroj: Heru Dharma / Pexels
Grafit je základním prvkem moderních akumulátorů
Lithium-iontové baterie se bez grafitu neobejdou. Americké ministerstvo energetiky dokonce tuto surovinu klasifikuje jako kritický minerál. Vzhledem k rostoucí poptávce po elektromobilech, spotřební elektronice a velkých řešeních pro ukládání energie roste zároveň i poptávka po vhodném grafitu.
PET patří celosvětově k nejčastěji používaným plastům, vyrábějí se z něj například nápojové lahve. Ačkoli se mnoho plastových lahví recykluje, značná část materiálu se vyhazuje, zpracovává na výrobky nižší kvality nebo končí na skládkách. Výsledky výzkumu americké univerzity naznačují, že tento odpad by mohl sloužit jako zdroj uhlíku pro výrobu bateriových materiálů odpovídající kvality.
Mohlo by vás zajímat
Dojezd 100 km za 50 sekund: Nové nabíjecí monstrum. BYD postaví v Evropě 3000 super rychlých dobíjecích stanic
Elektromobilita
Cesta od PET odpadu k syntetickému grafitu
Při svých pokusech výzkumný tým rozdrtil PET plast, smíchal jej s malým množstvím oxidu grafenu a směs za kontrolovaných podmínek zahřál. Tím vznikl syntetický grafit s mimořádně uspořádanou strukturou. Nejlepších výsledků vědci dosáhli při podílu oxidu grafenu 2,5 hmotnostního procenta.
Oxid grafenu přitom podporoval vznik a růst grafitové struktury. Jeho povrch přispěl k tomu, že se atomy uhlíku mohly během zahřívání uspořádat do pravidelné struktury. Grafit vytvořený tímto způsobem vykazoval vyšší strukturální uspořádanost než zkoumané vzorky přírodního grafitu.
Zdroj: Engin Akyurt / Pexels.com
Recyklovaný grafit je dokonce čistší než přírodní
Při mnoha konvenčních postupech výroby syntetického grafitu se používají kovové katalyzátory: Železo, nikl nebo kobalt. Ty mohou zanechávat zbytky, které je pomocí dalších chemických čisticích procesů nutné odstranit. Podle komentáře od vedoucí výzkumu tým nepoužívá kovové katalyzátory a díky tomu lze vyrábět čistší grafit. Zároveň se snižuje spotřeba chemikálií i produkce odpadu.
Pokud by při výrobě baterií skutečně nebylo nutné odstraňovat katalyzátory, mohl by se celý výrobní proces zjednodušit. Zároveň by se tím snížila jeho ekologická stopa.
K ověření možností průmyslové výroby i reálných vlastností tohoto materiálu v bateriích jsou však zapotřebí další studie a testy. I přesto dosažené výsledky podle autorů výzkumu ukazují slibnou cestu, jak přeměnit běžný odpadní materiál na cennou surovinu pro výrobu baterií a využít jej k ukládání energie.
Zdroj: Ecomento
