Az ipari hulladék molekulája, a trifoszfino-oxid (TPPO), olyan termékek gyártása során keletkezik melléktermékként, mint például a vitamintabletták. Az amerikai Northwestern Egyetem tudósai által kidolgozott új eljárás segítségével ez a molekula energiatárolásra alkalmas anyaggá alakítható, amely bizonyos esetekben helyettesítheti a ritka fémeket – írja az Euronews.
Ellentétben a gyakrabban használt lítium akkumulátorokkal, amelyek az energiát elektródákban tárolják, az új eljárással készített redoxáramlásos akkumulátorok kémiai reakció révén pumpálják az energiát az elektrolitok között, ahol az tárolódik.
Bár ezek az akkumulátorok nem olyan hatékonyak az energiatárolás terén, mint más típusok, méretük és terjedelmük miatt nem alkalmasak autókban vagy okostelefonokban való felhasználásra. Azonban az elektromos hálózati méretű energiatárolás szempontjából sokkal jobb megoldásnak tekintik őket, például a megújuló energiaforrásokból, mint a szél- és napenergia, származó energia tárolására, hogy kiegyensúlyozzák az ellátási csúcsokat és mélypontokat.
„Nemcsak egy szerves molekula használható, hanem nagy energiasűrűséget is elérhetünk vele – közelebb kerülve a fémalapú versenytársakhoz – magas stabilitás mellett. Ez a két paraméter hagyományosan nehezen optimalizálható egyszerre, ezért különösen izgalmas, hogy ezt egy hulladékból származó molekulával sikerült megmutatnunk” – mondta Emily Mahoney, a tanulmány első szerzője és PhD-hallgató.
Ahogy az akkumulátorok iránti igény folyamatosan növekszik, úgy nő a lítiumhoz és kobalthoz hasonló fémek iránti kereslet is, amelyeket ezek gyártásához használnak.
Ezeket a fémeket gyakran intenzív és környezetkárosító bányászati folyamatokkal nyerik ki. Emellett korlátozott a készletük, és a kutatók szerint ahogy egyre több termék függ az akkumulátoroktól, elengedhetetlen lesz a fémalapú megoldásokról fenntarthatóbb lehetőségekre való áttérés.
„Az akkumulátorok kutatását hagyományosan mérnökök és anyagtudósok uralták. A szintetikus vegyészek hozzájárulhatnak a területhez azáltal, hogy egy szerves hulladékterméket energiatároló molekulává alakítanak. Felfedezésünk bemutatja a hulladékvegyületek értékes erőforrássá alakításának lehetőségét, fenntartható utat nyitva az akkumulátortechnológia innovációjához” – mondta Christian Malapit, a tanulmány vezető szerzője és Northwestern Egyetem vegyésze.
Évente több tonna TPPO keletkezik, de jelenleg haszontalannak tekintik, és gondosan kell ártalmatlanítani. További kutatásokra van szükség ahhoz, hogy ezt a hulladékot zöld kincsé alakítsák, de a tudósok bíznak abban, hogy a jövőben felhasználható lehet a megújuló energia tárolására.
Kiemelt kép forrása: Canva