Γενικά δεν είναι καλή ιδέα να αναμειγνύετε το bourbon με την ηλεκτρική ενέργεια υψηλής τάσης. Τούτου λεχθέντος, χημικοί στο Πανεπιστήμιο του Κεντάκι ανακάλυψαν μια δυνητικά ισχυρή χρήση ενός από τα πιο ενοχλητικά -και άφθονα- υποπροϊόντα του ουίσκι. Σύμφωνα με την ομάδα, οι κόκκοι των υπολειμμάτων του ποτού μπορούν να ανακυκλωθούν σε υπερπυκνωτές που ανταγωνίζονται τις εμπορικά διαθέσιμες επιλογές.
Πίσω από κάθε μπουκάλι μπέρμπον κρύβονται κάδους με απορρίμματα. Τα περισσότερα από αυτά τα ανεπιθύμητα σκουπίδια είναι στάχυα—ένα θολό, χυλό μείγμα δημητριακών και καλαμποκιού. Και στο Κεντάκι -όπου παράγεται το 95 τοις εκατό του παγκόσμιου bourbon- υπάρχει α παρτίδα της ακινησίας.
«Από τον τελικό όγκο του bourbon που παράγεται, λαμβάνετε 6 έως 10 φορές μεγαλύτερη ποσότητα απορριμμάτων», δήλωσε ο χημικός Josiel Barrios Cossio από το Πανεπιστήμιο του Κεντάκι. εξηγείται σε δήλωση. «Οπότε είναι μεγάλη υπόθεση».
Παρόλο που η στάχυα πωλείται συχνά σε αγρότες για ζωοτροφές και εμπλουτισμό του εδάφους, είναι ένα δύσκολο υλικό στον χειρισμό. Η μεταφορά του είναι δύσκολη δεδομένου του πόσο υδαρής είναι, αλλά είναι επίσης υπερβολικά ακριβό να στεγνώσει. Ωστόσο, εάν υπήρχαν χρήσεις που δικαιολογούσαν το κόστος της μετατροπής της στάμπας σε διαφορετικά υλικά, θα μπορούσε να προσφέρει μια βολική και συγκριτικά φιλική προς το περιβάλλον λύση στη συνεχιζόμενη δύσκολη θέση. Και αυτό ακριβώς προσπάθησαν να πετύχουν ο Barrios Cossio και οι συνεργάτες του.
Η ομάδα ενδιαφέρθηκε ιδιαίτερα για την πιθανή ενσωμάτωση του stillage σε ηλεκτρόδια υπερπυκνωτών αποθήκευσης ενέργειας, τα οποία χρησιμοποιούνται σε οτιδήποτε, από ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, συστήματα πέδησης αυτοκινήτων, έως δίκτυα κοινής ωφέλειας. Προηγούμενη έρευνα έχει δείξει ότι άλλα αγροτικά υποπροϊόντα όπως οι ίνες καλαμποκιού θα μπορούσαν να μετατραπούν σε παρόμοια υλικά, έτσι ο Barrios Cassio και ο συνάδελφός του χημικός Marcelo Guzman αναρωτήθηκαν αν το ίδιο θα μπορούσε να λειτουργήσει για τα αναμεμειγμένα σκουπίδια δημητριακών του bourbon.
Για να δοκιμάσουν τη θεωρία τους, οι ερευνητές έβαλαν το στάσιμο κάτω από τεράστιες ποσότητες θερμότητας και πίεσης μέσα σε έναν αντιδραστήρα 10 λίτρων. Αυτό δημιούργησε μια λεπτή, μαύρη σκόνη άνθρακα που στη συνέχεια θερμάνθηκε στους 392 βαθμούς Φαρενάιτ για να σχηματίσει ένα στερεό που μοιάζει με γραφίτη που ονομάζεται σκληρός άνθρακας. Συνδύασαν επίσης μέρος της σκόνης με υδροξείδιο του καλίου πριν τη θερμάνουν στους 1.472 βαθμούς για να δημιουργήσουν ενεργό άνθρακα. Το πρώτο υλικό είναι εξαιρετικό για την απορρόφηση ιόντων λιθίου και τη βελτίωση των ικανοτήτων αποθήκευσης ενέργειας, το λευκό το δεύτερο φιλοξενεί μεγάλες ποσότητες φορτίου χάρη στην ευρύχωρη εσωτερική του επιφάνεια.
Μόλις έλαβαν τα υλικά που προέρχονταν από τη στάθμη, η ομάδα πειραματίστηκε με τη δημιουργία πυκνωτών διπλής στρώσης με υγρό ηλεκτρολύτη τοποθετημένο ανάμεσα σε ηλεκτρόδια ενεργού άνθρακα μεγέθους νομίσματος. Εργαστηριακές δοκιμές έδειξαν ότι οι εφευρέσεις τους αντέχουν στα ηλεκτρόδια που διατίθενται στο εμπόριο, αποθηκεύοντας έως και 48 βατώρες ανά κιλό. Περαιτέρω πειράματα απέδωσαν επίσης έναν υβριδικό υπερπυκνωτή συνδυάζοντας ηλεκτρόδια ενεργού και σκληρού άνθρακα. Σε αυτήν την περίπτωση, οι υπερπυκνωτές σταθεροποίησης ξεπέρασαν στην πραγματικότητα τις υπάρχουσες επιλογές κατά περίπου 25 τοις εκατό.
«Ήταν μια τεράστια ανακάλυψη για μένα ότι μπορείτε να φτιάξετε υβριδικές συσκευές από αυτά τα απόβλητα», είπε ο Barrios Cossio. “Οι υβριδικές συσκευές δεν είναι κοινές. Δεν είναι κοινές και δεν είναι εύκολο να κατασκευαστούν.”
Υπάρχει ακόμη πολλή δουλειά που πρέπει να γίνει για τη βελτίωση και τη βελτιστοποίηση των σχεδίων τους, αλλά οι χημικοί πιστεύουν ότι οι ανακαλύψεις τους μπορεί σύντομα να γίνουν εμπορικά βιώσιμες εναλλακτικές λύσεις για τους σημερινούς υπερπυκνωτές. Αν μη τι άλλο, το έργο σίγουρα θέλει πρόποση.
PopSci 2025 Τα καλύτερα νέα
VIA: popsci.com
