Cercetătorii de la Universitatea Penn State (SUA) susțin că au dezvoltat un proces care transformă PET-urile în grafit sintetic de înaltă calitate, acesta putând servi în viitor ca material pentru anodul bateriilor litiu-ion, reciclând simultan deșeurile de plastic și acoperind cererea de grafit pentru baterii.
O echipă de cercetare de la Universitatea de Stat din Pennsylvania (Penn State) a dezvoltat un proces de conversie a polietilenei tereftalat (PET) în grafit sintetic, potrivit unui studiu publicat recent în revista ”Diamond and Related Materials”. Oamenii de știință au transformat PET-ul în grafit folosind cantități mici de oxid de grafen și un proces termic controlat. Conform studiului, materialul rezultat a prezentat o structură cristalină mai ordonată decât grafitul natural disponibil în comerț – o caracteristică esențială de calitate pentru utilizarea ca material de anod în bateriile litiu-ion.
Grafitul este una dintre cele mai strategice materii prime pentru bateriile litiu-ion, servind ca material de anod pentru stocarea și eliberarea sarcinii electrice. Odată cu creșterea cererii de vehicule electrice, sisteme staționare de stocare a energiei și aparate electronice, crește și nevoia de grafit de calitate comercială pentru baterii. În același timp, PET-ul este unul dintre cele mai utilizate materiale plastice din lume, din care o mare parte – în ciuda sistemelor de reciclare existente – rămâne nerecuperată.
Pentru procesul lor, cercetătorii au mărunțit plasticul PET și l-au amestecat cu oxid de grafen. Grafitul optim a fost produs cu un conținut de oxid de grafen de 2,5%. Potrivit echipei, acest lucru stimulează formarea de cristale de grafit ordonate și, spre deosebire de metodele convenționale, elimină necesitatea catalizatorilor metalici precum fierul, nichelul sau cobaltul. Acest lucru elimină etapele suplimentare de purificare necesare pentru îndepărtarea reziduurilor metalice.
„Majoritatea oamenilor consideră o sticlă de plastic drept deșeu după ce nu o mai utilizează. Munca noastră arată că același material poate deveni o resursă valoroasă pentru producerea grafitului, care este esențial pentru tehnologiile moderne de baterii”, explică autorul principal al studiului, Shakshi Sekar.
Prin evitarea catalizatorilor metalici, procesul reduce, de asemenea, utilizarea substanțelor chimice, permițând producerea unui grafit mai curat.
Cu toate acestea, cercetarea se află încă în stadii incipiente. Oamenii de știință își propun acum să investigheze modul în care procesul poate fi extins pentru aplicații industriale și cum se comportă materialul în celulele de baterie. Dacă va avea succes, deșeurile PET ar putea fi reciclate în viitor și reutilizate ca materie primă pentru componentele bateriilor. Această dezvoltare se aliniază cu căutarea mai amplă de surse alternative de materii prime pentru producția de baterii. Pe lângă eforturile de extindere a reciclării grafitului, instituțiile de cercetare și companiile din întreaga lume lucrează pentru a reduce utilizarea materiilor prime strategice și pentru a folosi fluxurile de deșeuri în fabricarea bateriilor.
CITEȘTE ȘI:
Autostrada Unirii A8. Tronsonul 4 intră în etapa de proiectare; a fost emis Ordiunul de începere
Comentați?