Ihmisillä on yhä enemmän älypuhelimia, kannettavia tietokoneita ja sähköautoja. Ja monet haluaisivat ladata laitteensa vihreällä sähköllä. Ja lisäksi vihreää sähköä pitäisi pystyä varastoimaan tehokkaasti, edullisesti ja ympäristöystävällisesti.
Nyt australialaisen Sydneyn yliopiston tutkijat ovat kehittäneet menetelmän, jolla hedelmien jätteestä tehdään tehokkaita superkondensaattoreita. Näitä energiavarastoja voidaan verrata akkuun, ja mahdollisesti niillä voidaan ladata myös sinun älypuhelimesi.
Haisuhedelmästä ilmavaksi geeliksi
Tutkijaryhmä käytti kokeessaan durian-hedelmän ja jakkihedelmän syötäväksi kelpaamattomia osia ja tuotti niistä niin kutsuttua hiiliaerogeelia, erittäin huokoista materiaalia, jolla on maailman pienin tiheys. Hiiliaerogeeli on osoittautunut erittäin hyväksi superkondensaattoriksi.
Durian-hedelmä haisee kuuleman mukaan öljyn, vanhan juuston ja hikisten sukkien sekoitukselta. Hyvällä tahdolla voidaan sanoa, että se kuitenkin maistuu vaniljavanukkaalta.
Superkondensaattorit voivat akkujen tavoin varastoida ja vapauttaa sähkövarausta. Akut latautuvat hitaasti ja tyhjenevät nopeasti. Superkondensaattorit taas latautuvat hyvin nopeasti ja pitävät varauksen pitkään.
Lisäksi akkujen valmistus on kallista. Tutkijat tekivät aerogeelinsä hedelmäjätteistä, jotka muuten olisi heitetty roskiin.
Katso, miten aerogeeli keksittiin vedonlyönnin tuloksena:
Keitetty ja paistettu energiavarasto
Tutkijat hankkivat hedelmiä suoraan puista ja hedelmätoreilta. He ottivat hedelmien syötäväksi kelpaamattomat osat ja puhdistivat ne laboratoriovedellä.
Hedelmäjätteet asetettiin painekattilaan, jossa niitä keitettiin 180 asteen lämpötilassa kymmenen tuntia. Sitten niiden annettiin jäähtyä yön yli. Tämän jälkeen hedelmäjätteet pakastekuivattiin ja lopuksi paistettiin uunissa tunnin ajan 800 asteessa.
Tuloksena oli mustaa, erittäin huokoista ja kevyttä aerogeeliä.
Tutkijaryhmä testasi materiaalin kykyä varastoida energiaa. Sekä jakkihedelmä että durian kykenivät varastoimaan yhtä paljon energiaa kuin nykyisin superkondensaattoreissa käytössä oleva aktiivihiili.
Durian, jota Kaakkois-Aasiassa kutsutaan hedelmien kuninkaaksi, oli jakkihedelmää tehokkaampi. Hajunsa vuoksi durian on kielletty hotelleissa ja julkisissa liikennevälineissä eri puolilla Aasiaa.
Uudesta hedelmäkondensaattorista voi tulla vaihtoehto nykyakuille, joiden valmistus rasittaa ympäristöä. Nykyisin akuissa käytetään harvinaisia metalleja, kuten kobolttia, nikkeliä ja litiumia.