Κάθε
φθινόπωρο ο ουρανός «σκουραίνει» ακόμη περισσότερο στην Κίνα. Αιτία, ο καπνός
από την καύση των πεσμένων φύλλων των δέντρων, ο οποίος έρχεται να προστεθεί
στην ήδη υψηλή ατμοσφαιρική ρύπανση. Ενώ οι αρχές προσπαθούν δια του νόμου να
λύσουν το πρόβλημα, μια ομάδα επιστημόνων διερεύνησε μια άλλη προσέγγιση, τη
χρήση των νεκρών φύλλων για την αποθήκευση ενέργειας.
Η ιδέα δεν είναι καινούργια, είναι όμως η πρώτη φορά που δοκιμάζεται με φύλλα. Αν και αποδεικνύεται πιο αποδοτική από τις προηγούμενες ανάλογες προσπάθειες, δεν είναι ακόμη έτοιμη για ευρεία χρήση.
Τα δέντρα του φοίνικα
Από τα πιο διαδεδομένα δέντρα στη Βόρεια Κίνα είναι εκείνα του γένους Paulownia, γνωστά και ως δέντρα του φοίνικα. Φύονται στις άκρες των περισσότερων δρόμων και το φθινόπωρο τα φύλλα τους που πέφτουν σχηματίζουν ένα παχύ στρώμα στο έδαφος.
Παρά το γεγονός ότι η κινεζική νομοθεσία αποθαρρύνει αυτή την πρακτική, πολλοί ντόπιοι συνηθίζουν να τα καίνε με αποτέλεσμα ο καπνός και τα άλλα προϊόντα από την καύση τους να συσσωρεύονται στην ήδη επιβαρυμένη με αυξημένη ρύπανση ατμόσφαιρα. Και αυτό δεν περιορίζεται στις αγροτικές περιοχές αλλά επεκτείνεται και στα αστικά κέντρα. Μόνο στο Πεκίνο υπολογίζεται ότι κάθε χρόνο καίγονται 2 εκατομμύρια τόνοι φύλλων και φυτικών αποβλήτων.
Μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τη Χονγκφάνγκ Μα από το Πολυτεχνείο της Κιλού προτείνουν τώρα μια πιο εποικοδομητική λύση, τουλάχιστον για τα φύλλα των δέντρων του φοίνικα: τη μετατροπή τους σε οργανικούς πυκνωτές οι οποίοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την αποθήκευση ενέργειας – ένα είδος «φυτικής μπαταρίας» θα μπορούσε να πει κάποιος.
Οι ερευνητές καθάρισαν τα ξερά φύλλα, τα έτριψαν σε λεπτή σκόνη και διέλυσαν αυτή τη σκόνη σε νερό το οποίο θερμάνθηκε επί 12 ώρες σε θερμοκρασία 220 βαθμών Κελσίου. Από αυτήν τη διαδικασία προέκυψαν μικροσφαιρίδια άνθρακα τα οποία θερμάνθηκαν μέσα σε ένα διάλυμα υδροξειδίου του καλίου στους 800 βαθμούς Κελσίου ώστε η επιφάνειά τους να διαβρωθεί αποκτώντας πόρους.
Αν και μικροσκοπικοί, οι πόροι αυτοί αύξησαν θεαματικά την επιφάνεια των μικροπσφαιριδίων επιτρέποντάς τους να αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια.
Οργανικοί υπερπυκνωτές
Η έρευνα των κινέζων επιστημόνων δεν είναι η πρώτη στο είδος της. Άλλες ερευνητικές ομάδες έχουν προσπαθήσει στο παρελθόν να αναπτύξουν οργανικούς πυκνωτές από βιομάζα, αλλά ως βάση χρησιμοποιούσαν το ξύλο ή το κάρβουνο και όχι τα φύλλα.
Το υλικό που αναπτύχθηκε από τα φύλλα του δέντρου του φοίνικα αποδείχθηκε πολύ περισσότερο υποσχόμενο από όσα έχουν προκύψει ως τώρα. Στις δοκιμές φάνηκε ότι μπορεί να δώσει οργανικούς υπερπυκνωτές οι οποίοι είναι πολύ καλύτεροι για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας από ό,τι οι ανάλογοι πυκνωτές από κάρβουνο ή ξύλο.
Το μόνο που απομένει τώρα είναι η βελτίωση της μεθόδου των κινέζων ερευνητών (η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Journal of Renewable and Sustainable Energy») ώστε να μπορεί να έχει εμπορική εφαρμογή. Αν και ακούγεται απλό, ίσως το εγχείρημα να μην αποβεί τόσο εύκολο στην πράξη.
Αλλοι επιστήμονες που δεν συμμετείχαν στη συγκεκριμένη μελέτη εκφράζουν αμφιβολίες εξαιτίας αυτής της ίδιας της πρώτης ύλης. Τα φύλλα, λένε, έχουν «εγγενώς ασταθή χαρακτήρα» και αυτό μπορεί να οδηγήσει σε εξίσου ασταθείς πυκνωτές.
Λαλίνα Φαφούτη
Η ιδέα δεν είναι καινούργια, είναι όμως η πρώτη φορά που δοκιμάζεται με φύλλα. Αν και αποδεικνύεται πιο αποδοτική από τις προηγούμενες ανάλογες προσπάθειες, δεν είναι ακόμη έτοιμη για ευρεία χρήση.
Τα δέντρα του φοίνικα
Από τα πιο διαδεδομένα δέντρα στη Βόρεια Κίνα είναι εκείνα του γένους Paulownia, γνωστά και ως δέντρα του φοίνικα. Φύονται στις άκρες των περισσότερων δρόμων και το φθινόπωρο τα φύλλα τους που πέφτουν σχηματίζουν ένα παχύ στρώμα στο έδαφος.
Παρά το γεγονός ότι η κινεζική νομοθεσία αποθαρρύνει αυτή την πρακτική, πολλοί ντόπιοι συνηθίζουν να τα καίνε με αποτέλεσμα ο καπνός και τα άλλα προϊόντα από την καύση τους να συσσωρεύονται στην ήδη επιβαρυμένη με αυξημένη ρύπανση ατμόσφαιρα. Και αυτό δεν περιορίζεται στις αγροτικές περιοχές αλλά επεκτείνεται και στα αστικά κέντρα. Μόνο στο Πεκίνο υπολογίζεται ότι κάθε χρόνο καίγονται 2 εκατομμύρια τόνοι φύλλων και φυτικών αποβλήτων.
Μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τη Χονγκφάνγκ Μα από το Πολυτεχνείο της Κιλού προτείνουν τώρα μια πιο εποικοδομητική λύση, τουλάχιστον για τα φύλλα των δέντρων του φοίνικα: τη μετατροπή τους σε οργανικούς πυκνωτές οι οποίοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την αποθήκευση ενέργειας – ένα είδος «φυτικής μπαταρίας» θα μπορούσε να πει κάποιος.
Οι ερευνητές καθάρισαν τα ξερά φύλλα, τα έτριψαν σε λεπτή σκόνη και διέλυσαν αυτή τη σκόνη σε νερό το οποίο θερμάνθηκε επί 12 ώρες σε θερμοκρασία 220 βαθμών Κελσίου. Από αυτήν τη διαδικασία προέκυψαν μικροσφαιρίδια άνθρακα τα οποία θερμάνθηκαν μέσα σε ένα διάλυμα υδροξειδίου του καλίου στους 800 βαθμούς Κελσίου ώστε η επιφάνειά τους να διαβρωθεί αποκτώντας πόρους.
Αν και μικροσκοπικοί, οι πόροι αυτοί αύξησαν θεαματικά την επιφάνεια των μικροπσφαιριδίων επιτρέποντάς τους να αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια.
Οργανικοί υπερπυκνωτές
Η έρευνα των κινέζων επιστημόνων δεν είναι η πρώτη στο είδος της. Άλλες ερευνητικές ομάδες έχουν προσπαθήσει στο παρελθόν να αναπτύξουν οργανικούς πυκνωτές από βιομάζα, αλλά ως βάση χρησιμοποιούσαν το ξύλο ή το κάρβουνο και όχι τα φύλλα.
Το υλικό που αναπτύχθηκε από τα φύλλα του δέντρου του φοίνικα αποδείχθηκε πολύ περισσότερο υποσχόμενο από όσα έχουν προκύψει ως τώρα. Στις δοκιμές φάνηκε ότι μπορεί να δώσει οργανικούς υπερπυκνωτές οι οποίοι είναι πολύ καλύτεροι για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας από ό,τι οι ανάλογοι πυκνωτές από κάρβουνο ή ξύλο.
Το μόνο που απομένει τώρα είναι η βελτίωση της μεθόδου των κινέζων ερευνητών (η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Journal of Renewable and Sustainable Energy») ώστε να μπορεί να έχει εμπορική εφαρμογή. Αν και ακούγεται απλό, ίσως το εγχείρημα να μην αποβεί τόσο εύκολο στην πράξη.
Αλλοι επιστήμονες που δεν συμμετείχαν στη συγκεκριμένη μελέτη εκφράζουν αμφιβολίες εξαιτίας αυτής της ίδιας της πρώτης ύλης. Τα φύλλα, λένε, έχουν «εγγενώς ασταθή χαρακτήρα» και αυτό μπορεί να οδηγήσει σε εξίσου ασταθείς πυκνωτές.
Λαλίνα Φαφούτη
in.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου