سخت‌افزار

لبه تکنولوژی

September 17, 2021
13:44 جمعه، 26ام شهریورماه 1400
کد خبر: 128575

تبدیل ضایعات مواد غذایی به باتری‌های قابل شارژ!

پژوهشگران "ویرجینیا تک" در بررسی جدید خود سعی کرده‌اند که ضایعات مواد غذایی را به باتری‌های قابل شارژ تبدیل کنند.
 
به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی ادونت، هسته سیب، غلات مصرف‌شده و پوست گردو چه ویژگی مشترکی دارند؟ آنها می‌توانند روزی برای تامین نیروی مرکز داده به کار بروند.
 
در حالی که جهان به دنبال راه‌های مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست برای تغذیه این دستگاه‌ها است، دو پژوهشگر موسسه "ویرجینیا تک" (Virginia Tech) آمریکا به بررسی این موضوع پرداخته‌اند که چگونه ضایعات مواد غذایی و زیست توده‌های مرتبط با آن را می‌توان به باتری‌های قابل شارژ تبدیل کرد.
 
"هایبو هوانگ" (Haibo Huang)، سرپرست این پروژه گفت: این پژوهش می‌تواند راه‌حلی برای بخشی از معمای مشکلات مربوط به انرژی پایدار باتری‌های قابل شارژ باشد. تقاضا برای باتری‌های قابل استفاده مجدد، افزایش یافته است و ما باید راهی برای کاهش اثرات زیست‌محیطی این باتری‌ها بیابیم.
 
این پژوهش به مدت سه سال و با بودجه 450 هزار دلار از سوی "وزارت کشاورزی آمریکا" (USDA) با اولویت پردازش زیستی و مهندسی زیستی انجام می‌شود. پرداخت این بودجه، تا آوریل سال 2023 ادامه دارد.
 
پژوهشگران براساس نتایج ابتدایی دریافتند که فیبر موجود در ضایعات مواد غذایی، کلید توسعه مواد کربنی پیشرفته است که می‌توان از آنها به عنوان آند باتری استفاده کرد.
 
"فنگ لین" (Feng Lin)، از پژوهشگران این پروژه گفت: رویکرد منحصر به فرد ما در استفاده از مواد کربنی حاصل از ضایعات مواد غذایی، پیشرفت‌های مهمی را در پردازش ضایعات کشاورزی و فناوری باتری به ارمغان می‌آورد.
 
این پژوهش، استفاده از ضایعات تولید شده در سیستم‌های کشاورزی را برای تولید کربن با ارزش افزوده و نهایتا به کارگیری در دستگاه‌های ذخیره انرژی پیش می برد.
 
این گروه پژوهشی از مواد اولیه قابل تنظیم کردن، فراوان و مقرون به صرفه برای رفع نیاز ذخیره انرژی استفاده می‌کند. استفاده از مواد کربنی حاصل از ضایعات به عنوان میزبان برای آندهای فلزی می‌تواند میزان مصرف فلز قلیایی در هر باتری را به میزان قابل‌توجهی کاهش دهد.
 
افزایش قدرت
 
هوانگ و لین چندی پیش در حال بازی بسکتبال بودند که این ایده به ذهن آنها خطور کرد.
 
هوانگ گفت: ما فکر کردیم که چرا ضایعات مواد غذایی را به مواد باتری تبدیل نکنیم زیرا ضایعات مواد غذایی در سراسر جهان، فراوان است. بیشتر این ضایعات دور ریخته می‌شوند و سپس به محل دفن زباله انتقال می‌یابند. ما تنها باید بخش مربوط به باتری را حل کنیم.
 
برای ساخت آند باتری، وابستگی زیادی به گرافیت وجود دارد که یک منبع محدود است.
 
پژوهشگران ابتدا انواع گوناگونی از ضایعات مواد غذایی را آزمایش کردند تا ببینند آیا می‌توان از آنها برای ساخت باتری استفاده کرد.
 
هوانگ ادامه داد: من به عنوان یک مهندس پردازش غذا می‌توانم ترکیب غذا را تغییر دهم. من می‌توانم پروتئین‌ها و لیپیدها را به همراه برخی از مواد معدنی خارج کنم تا ببینم این کار چگونه بر عملکرد باتری تأثیر می گذارد.
 
پژوهشگران دریافتند هنگامی که برخی از ترکیبات حذف می‌شوند، ترکیبات ضروری پس از عملیات حرارتی می‌توانند به اندازه کافی برای یک باتری کار کنند.
 
کربن بدون ناخالصی
 
پژوهشگران در دو سال پایانی پروژه، با توجه به بازخورد آزمایشگاه برای بهینه‌سازی باتری، ضایعات تبدیل شده به کربن را آزمایش خواهند کرد. آخرین مرحله تجزیه و تحلیل اقتصادی در مورد امکان پیاده‌سازی این فناوری برای اطمینان از کاربرد آن، هنگام ورود به بازار صورت می‌گیرد.
 
پژوهشگران امیدوارند که با پیشرفت این طرح بتوانند ضایعات مواد غذایی را به کربنی تبدیل کنند که فاقد ناخالصی‌های کنونی است.
 
هوانگ گفت: در حال حاضر انرژی زیادی برای تولید و حمل مواد غذایی صرف می‌شود. ما باید ارزش حاصل از ضایعات مواد غذایی را بازیابی کنیم. این یک فرصت عالی به شمار می‌رود زیرا فناوری تولید باتری در پی یافتن مواد متفاوتی نسبت به کربن سنتی است.
 
اگرچه ممکن است این پژوهش، هنوز نتواند مشکل جایگزین کردن باتری را در کنترل تلویزیون حل کند اما پژوهشگران سعی دارند تا فناوری خود را به استفاده از ضایعات مواد غذایی برای تولید انرژی مورد نیاز فعالیت‌های روزانه نزدیک‌تر کنند.
  • مشترک شوید!

    برای عضویت در خبرنامه روزانه ایستنا؛ نشانی پست الکترونیکی خود را در فرم زیر وارد نمایید. پس از آن به صورت خودکار ایمیلی به نشانی شما ارسال میشود، برای تکمیل عضویت خود و تایید صحت نشانی پست الکترونیک وارد شده، می بایست بر روی لینکی که در این ایمیل برایتان ارسال شده کلیک نمایید. پس از آن پیامی مبنی بر تکمیل عضویت شما در خبرنامه روزانه ایستنا نمایش داده میشود.

    با عضویت در خبرنامه پیامکی آژانس خبری فناوری اطلاعات و ارتباطات (ایستنا) به طور روزانه آخرین اخبار، گزارشها و تحلیل های حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات را در هر لحظه و هر کجا از طریق پیام کوتاه دریافت خواهید کرد. برای عضویت در این خبرنامه، مشترکین سیمکارت های همراه اول لازم است عبارت 150 را به شماره 201464 و مشترکین سیمکارت های ایرانسل عبارت ozv ictn را به شماره ۸۲۸۲ ارسال کنند. دریافت موفق هر بسته خبری که محتوی پیامکی با حجم ۵پیامک بوده و ۴ تا ۶ عنوان خبری را شامل میشود، ۳۵۰ ریال برای مشترک هزینه در بردارد که در صورتحساب ارسالی از سوی اپراتور مربوطه محاسبه و از اعتبار موجود در حساب مشترکین سیمکارت های دائمی کسر میشود. بخشی از این درآمد این سرویس از سوی اپراتور میزبان شما به ایستنا پرداخت میشود. مشترکین در هر لحظه براساس دستورالعمل اعلامی در پایان هر بسته خبری قادر خواهند بود اشتراک خود را در این سرویس لغو کنند. هزینه دریافت هر بسته خبری برای مشترکین صرفا ۳۵۰ ریال خواهد بود و این هزینه برای مشترکین در حال استفاده از خدمات رومینگ بین الملل اپراتورهای همراه اول و ایرانسل هم هزینه اضافه ای در بر نخواهد داشت.