Замість сміття — енергія. Учений створив суперконденсатор із пластикових пляшок

Одноразові пластикові пляшки незабаром зможуть не лише засмічувати планету, а й допомагати зберігати енергію.

Дослідники розробили нову технологію, яка дозволяє переробляти поліетилентерефталат (ПЕТ) — основний матеріал пляшок для води — у компоненти для суперконденсаторів, пристроїв, що здатні швидко накопичувати та віддавати електроенергію.

У ході випробувань повністю пластиковий суперконденсатор, створений з ПЕТ, перевершив аналогічні пристрої зі скловолоконним сепаратором. Це відкриття може стати проривом у сфері переробки відходів на користь енергетичних технологій.

ПЕТ використовується для виготовлення понад 500 мільярдів одноразових пляшок на рік, більшість з яких опиняються на звалищах або в океанах. Вони розкладаються сотні років, завдаючи шкоди екосистемам, тоді як у світі переробляється лише близько 9% пластикових відходів.

Команда під керівництвом Юн Ханг Ху розробила двоступеневий процес перетворення пластикових пляшок у високоефективний матеріал для зберігання енергії. Спершу пляшки подрібнювали на частинки розміром із кускус, змішували з гідроксидом кальцію та нагрівали до 700 °C у вакуумі. У результаті отримували пористий вуглецевий порошок — основу для електродів. Сепаратор виготовляли з тонких ПЕТ-плівок, які перфорували гарячими голками, щоб покращити провідність електроліту.

Зібраний суперконденсатор на базі ПЕТ зберіг 79% ємності, що навіть перевищує показники стандартного пристрою зі скловолокна. Окрім високої продуктивності, він є повністю придатним до повторної переробки та дешевшим у виробництві.

На думку Ху, такі суперконденсатори можуть перейти від лабораторних зразків до комерційного виробництва вже протягом 5−10 років, особливо з огляду на зростання попиту на стійкі технології накопичення енергії.

Робота показує, як повсякденні пластикові відходи можна перетворити на ресурс для чистої енергетики — від електроніки до транспорту.

Дослідження опубліковано в журналі ACS Energy & Fuels.