کد خبر: 129342
ف
 تبدیل کردن کاغذ باطله به باتری ممکن شد +عکس
دانشمندان "دانشگاه صنعتی نانیانگ"، روش جدیدی را برای تبدیل کردن کاغذهای باطله ناشی از بسته‌بندی‌ها، کیسه‌های کاغذی یک بار مصرف و جعبه‌های مقوایی، به مولفه حیاتی باتری‌های لیتیوم-یونی ابداع کرده‌اند.

به گزارش ثریا دانشمندان از طریق فرآیندی به نام کربن‌سازی که کاغذ را به کربن خالص تبدیل می‌کند، الیاف کاغذ را به الکترود تبدیل کردند. این الکترود را می‌توان به باتری‌های قابل شارژی تبدیل کرد که انرژی مورد نیاز تلفن‌های همراه، تجهیزات پزشکی و وسایل نقلیه الکتریکی را تامین می‌کنند.

دانشمندان "دانشگاه صنعتی نانیانگ" پیش از این، در سال ۲۰۲۰ نیز تلاش کرده بودند تا نوعی باتری بسازند که انعطاف‌پذیر و قابل تجزیه باشد. در قلب آن باتری انعطاف‌پذیر، یک ورق کاغذ سلولزی قرار داشت که با یک هیدروژل تقویت شده بود تا شکاف بین الیاف سلولزی را پر کند. این کاغذ به عنوان جداکننده بین دو الکترود آند و کاتد عمل می‌کرد که روی دو طرف کاغذ چاپ می‌شوند. جوهر رسانای مورد استفاده برای چاپ آند عمدتا از عناصر روی و کربن سیاه تشکیل شده است؛ در حالی که منگنز و نیکل نیز به طور جداگانه برای جوهر کاتد استفاده شده‌اند. کل باتری پس از اتمام فرآیند چاپ الکترود، در محلول الکترولیت غوطه‌ور می‌شود و پس از آن لایه نازکی از طلا روی هر دو الکترود اعمال می‌شود تا رسانایی آنها افزایش یابد. محصول نهایی تقریبا ۰.۴ میلی‌متر ضخامت دارد و در عرض یک ماه پس از قرار گرفتن در خاک، توسط میکروارگانیسم‌ها به طور کامل تجزیه می‌شود.

این گروه پژوهشی در پروژه جدید خود، برای کربن‌سازی کاغذ، آن را در معرض دماهای بالا قرار دادند. این کار، کاغذ را به کربن خالص، بخار آب و روغن‌هایی تبدیل می‌کند که می‌توان از آنها برای سوخت زیستی استفاده کرد. از آنجا که کربن‌سازی در غیاب اکسیژن صورت می‌گیرد، مقادیر ناچیزی دی اکسید کربن منتشر می‌کند و این فرآیند، جایگزینی سبزتر برای دفع کاغذ کرافت از طریق سوزاندن است که مقادیر زیادی گازهای گلخانه‌ای تولید می‌کند.

آندهای کربن تولید شده توسط این گروه پژوهشی، دوام، انعطاف‌پذیری و ویژگی‌های الکتروشیمیایی بهتری را نشان دادند. بررسی‌های آزمایشگاهی نشان داد که این آندها می‌توانند تا ۱۲۰۰ بار شارژ و دشارژ شوند که حداقل دو برابر دوام آندها در باتری‌های کنونی تلفن همراه است. باتری‌هایی که از آندهای ساخته‌ شده دانشگاه صنعتی نانیانگ استفاده می‌کنند، می‌توانند فشار فیزیکی بیشتری را نسبت به همتایان خود تحمل کنند و تا پنج برابر بهتر به جذب انرژی بپردازند.

روش ابداع‌ شده در دانشگاه صنعتی نانیانگ، از فرآیندهای انرژی‌بر و فلزات سنگین کمتری در مقایسه با روش‌های صنعتی کنونی تولید آند باتری استفاده می‌کند. از آنجا که ارزش آند ۱۰ تا ۱۵ درصد از کل هزینه یک باتری لیتیوم-یونی است، انتظار می‌رود این روش جدید که از مواد ضایعاتی کم‌هزینه استفاده می‌کند، بتواند هزینه‌های ساخت آنها را نیز کاهش دهد.

استفاده از کاغذهای باطله به عنوان ماده خام برای تولید آندهای باتری، اتکای ما به منابع معمولی کربن، از جمله فیلرهای کربنی را که پس از استخراج، با مواد شیمیایی و ماشین‌آلات خشن پردازش می‌شوند، کاهش می‌دهد.

زباله‌های کاغذی که شامل کیسه‌های کاغذی دورریخته‌شده از جنس مقوا، روزنامه و سایر بسته‌بندی‌های کاغذی هستند، تقریبا یک پنجم زباله‌های تولیدشده در سنگاپور طی سال ۲۰۲۰ را تشکیل می‌دهند.

یک پژوهش انجام‌ شده در سال ۲۰۲۰ نشان داد که کیسه‌های ساخته‌شده از کاغذ کرافت که بخش عمده زباله‌های کاغذی سنگاپور را تشکیل می‌دهند، در مقایسه با همتایان خود که از پنبه و پلاستیک ساخته شده‌اند، آثار زیست‌محیطی قابل توجهی دارند. این آثار به دلیل سهم بیشتر کیسه‌های کاغذی در گرم شدن کره زمین هنگام سوزاندن آنها و پتانسیل سمی کردن ‌محیط زیست هنگام تولید آنها است.

نوآوری کنونی که فرصتی را برای چرخه مجدد محصولات زائد و کاهش وابستگی ما به سوخت‌های فسیلی، تسریع گذار ما به سمت اقتصاد چرخشی، مواد سبز و انرژی پاک ارائه می‌دهد، نشان‌دهنده تعهد دانشگاه صنعتی نانیانگ برای کاهش تأثیر ما بر محیط زیست است. این موضوع، یکی از چالش‌های بزرگ بشریت به شمار می‌رود که دانشگاه صنعتی نانیانگ به دنبال حل کردن آن از طریق پروژه راهبردی "NTU 2025" است.

این پژوهش، در مجله "Additive Manufacturing" به چاپ رسید.

منبع: خبرگزاری ایسنا

 

 


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

تصویر دیده نشده از جشن تولد پسر مظفرالدین شاه

جذب ۳ هزار عضو هیات علمی جدید در علوم پزشکی

ناآرامی‌های اخیر یک نزاع تمدنی است

استفاده بحث‌برانگیز از تکنولوژی VAR در جام‌جهانی فوتبال

انواع دستگاه تصفیه آب خانگی ساخت تایوان

تلاش کردیم قیمت پایه نشر را کنترل کنیم

لزوم بازنگری جدی مدارس غیردولتی

ضرورت نگاه آینده‌نگرانه به مسائل کشور و برنامه‌ریزی برای نسل جدید

آغاز ثبت نام المپیاد علمی دانشجویی کشور از ۱۶ آذر

گذار از روش تعلیم سنتی به تربیت پرسشگرانه در عصر مشروطه

مهلت شرکت در مرحله تکمیل ظرفیت آزمون دستیاری پزشکی تمدید شد

آموزش‌های میدانی بهترین سبک یادگیری برای دانش‌آموزان است

علوم انسانی و مسئله هویت؛ شعار هفته پژوهش پژوهشگاه علوم انسانی و مطالعات فرهنگی

شب یلدای ایرانیان ثبت جهانی شد

عقیل سرخ به زودی به بازار می آید

تفاهم‏نامه همکاری میان بنیاد امیرکبیر و کتابخانه ملی امضا شد

طولانی ترین قنات جهان

۸۷ هزار تقاضا برای دریافت خوابگاه متاهلی در دانشگاه های دولتی

کتاب فرشتگان سپید جامه رونمایی می‌شود

مراسم انار اوتورماغ با حضور آذری زبانان برگزار می‌شود

تعارض منافع در نظام آموزشی/ فساد سیستمی در کشور وجود ندارد

مهلت جدید ثبت ‌نام برای آزمون دکتری سال ۱۴۰۲ فراهم شد

نسخه جدید گزارشنامه نظارت بر موسسات آموزش عالی آزاد ابلاغ شد

برگزاری آزمون‌های استخدامی بانک مرکزی و اخذ پروانه گمرکی

برای اینکه دانشگاه شریف، شریف‌ تر شود باید برای اشتغال دانشجویان هم برنامه‌ریزی کنیم

دورکاری کارمندان اسنپ چت کم شد

ایلان ماسک تهدید اپل را فاش کرد

با این فناوری فوق‌العاده ناشنوایان موسیقی را لمس می‌کنند

استفاده چین از فناوری چاپ سه بعدی برای ساخت هواپیمای جنگی

هوش مصنوعی اخبار جعلی را تشخیص می‌دهد

چطور بفهمیم گوشی ما هک شده است؟

احراز هویت توییتر بلو از جمعه شروع به کار می‌کند

باور کنید این خودرو در افغانستان ساخته شده +عکس

اتوبوس خودران در کره جنوبی شروع به کار کرد+عکس

لحظه حیرت‌انگیز آزمایش موتور موشک چند بار مصرف چین+عکس

تصفیه فاضلاب از ذرات میکروپلاستیک با مغناطیس

پادشاه واقعی دایناسورها با شاخ‌هایی در اطراف چشمانش+عکس

یک معمای عجیب در بدن موش‌ها حل شد

تصویر دیدنی از ماه‌نورد امارات قبل از پرتاب

خبر تازه درباره ریجستری گوشی معروف در ایران

پیام کارلوس کی‌روش پس از حذف از جام جهانی+عکس

موتورسیکلت جذاب پژو رقیب جدید هوندا+عکس

شاسی بلند زشت و عجیب هندی از راه رسید+عکس

تصویر ترسناک ایلان ماسک از اتاق خوابش+عکس

اشک و بهت مردم پس از شکست تیم ملی فوتبال ایران

چگونه از خود در برابر خودشیفته‌های حاد دفاع کنیم؟

وهابیون چه نسبتی با اسلام دارند؟/جستاری در شرک و نقد وهابیت

ماجرای یوزی کوچولو برای بچه‌ها منتشر شد

آغاز آزمون‌ دانشنامه و گواهینامه تخصصی دندانپزشکی از ۱۵ آذر

لزوم فاصله معلمان از تدریس سنتی و ارائه تکالیف سنگین

مدت‌ ترم تحصیلی جاری دانشگاه تهران افزایش یافت

زمان بازپرداخت اقساط وام دانشجویی کاهش یافت

نتایج علوم انسانی وارداتی از کشورهای دیگر، برای ما خوب نبوده است

افزایش ۳ برابری سهم دولت در پروژه‌های خیرساز/ساخت بیش از ۳۰ درصد کلاس‌های درس به همت خیرین

آموزش و پرورش سالم‌ترین دستگاه اداری کشور است

اتفاقات اخیر کشور نقاط آسیب و ضعف نظام تعلیم و تربیت کشور را نشان داد

لزوم آموزش کودکان کار در مراکز شبانه روزی

مرکز شبیه‌سازی در آموزش علوم پزشکی راه اندازی می شود

دانشگاه پیام نور در ناآرامی های اخیر کمترین تنش را داشت

سوخت زیستی نویدبخش صرفه‌جویی در انرژی و هزینه

آزمون زبان انگلیسی وزارت بهداشت اول دی برگزار می شود

همکاری علمی دانشگاه تربیت مدرس با دانشگاه سنت پترزبورگ روسیه

شریف کمترین میزان بازداشتی را در بین دانشگاههای تهران داشت

اظهار امیدواری برای تجدید نظر در احکام انضباطی با آرام شدن فضا

کلاس‌های جبرانی در دانشگاه تهران برگزار می‌شود

پذیرش دانشجوی پرستاری افزایش می‌یابد

نسخه خطی دست نوشته ۵۰۰ ساله رمزگشایی شد+عکس

مالکیت مدارس کاشی آبی به آموزش و پرورش بازمی‌گردد

امشب آخرین فرصت شرکت در مرحله تکمیل ظرفیت آزمون دستیاری پزشکی

‌مهلت ثبت‌نام در جشنواره تولید محتوای الکترونیکی رشد تمدید شد

تجمع بدون مجوز و وقایع ۲۴ آبان در شان دانشگاه نبود

حضور شبانه رئیس دانشگاه شریف در خوابگاه

افزایش پذیرش دانشجوی پرستاری تا ۱۴۰۸

لزوم رعایت نظم و انضباط و اجرای قوانین در دانشگاه های علوم پزشکی

آزمون‌ها باید به سمت الکترونیکی کامل پیش رود

برگزاری دوره تکمیلی آموزش مشاورین ازدواج دانشجویی

رئیس دانشگاه امیرکبیر: فرهنگ بسیجی در مدیریت و ساختار سازمان خود را نشان می‌دهد

اعلام جزئیات جدید از جذب اعضای هیئت‌علمی دانشگاه فرهنگیان

کشف یک جمجمه عجیب انسان در ترکیه+عکس

کشف تازه در لاشه کشتی غرق شده در عصر برنز+عکس

کشف مومیایی عجیب با زبانی از طلا+عکس

نامه مرموز ۵۰۰ ساله امپراتور روم رمزگشایی شد+عکس

تغییر بزرگ در واتساپ اتفاق افتاد

کشف یک جمجمه عجیب انسان در ترکیه+عکس

کشف تمساح ۱۰۰ میلیون ساله که رشد آن متوقف نشد+عکس

خبر عجیب دانشمندان آلمانی درباره اجداد انسان+عکس

کشف عجیب در مقبره کلئوپاترا اعلام شد+عکس

پادشاه واقعی دایناسورها با شاخ‌هایی در اطراف چشمانش+عکس

چطور بفهمیم گوشی ما هک شده است؟

کشف تازه در لاشه کشتی غرق شده در عصر برنز+عکس

بنز عجیبی که دنیا را زیر و رو کرد+عکس

واردات ۵ خودروی هیوندای به ایران تائید شد+عکس

این گوشی در جمعه سیاه نایاب شد

لحظه برخورد دو کهکشان ثبت شد+عکس

اختراع تازه ال جی برای ماشین‌های جدید

ساخت سرامیک منعطف توسط چینی‌ها تایید شد+عکس

تصویر دیدنی از ماه‌نورد امارات قبل از پرتاب

این تصویر یک فیلم آخرالزمانی نیست، واقعی است+عکس

ماجرای عجیب ۳۶۰ فضانورد در ناسا

نابودی تومور مغزی با جرقه الکتریکی ممکن شد

باور کنید این خودرو در افغانستان ساخته شده +عکس

اولین تصویر ثبت شده رصدخانه چین از خورشید +عکس

نسخه خطی دست نوشته ۵۰۰ ساله رمزگشایی شد+عکس

اتوبوس خودران در کره جنوبی شروع به کار کرد+عکس

یک معمای عجیب در بدن موش‌ها حل شد

این هیوندای تازه نفس و جذاب به ایران می‌آید+عکس

کشف امیدوارکننده دانشمندان درباره حیات در مریخ

عصر جدید آپولو آغاز شد؟

دانشمند ایرانی روش نظارت بر سطح آب را کشف کرد

نگاهی به مزایا و معایب متاورس