Ô nhiễm môi trường hiện nay luôn là một đề tài được cả xã hội chú ý đến. Bởi vì môi trường sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của sinh vật. Trong đó bao gồm cả con người đang sống trên hành tinh xanh này. Một trong những cách phổ biến và dễ dàng để bảo vệ môi trường hiện nay đó là tái chế. Đặc biệt là những việc tái chế để tạo ra năng lượng. Những đồ vật tưởng như sẽ bỏ đi nhưng qua những kỹ thuật công nghệ hiện nay sẽ có những giá trị bất ngờ. Không ai nghĩ rằng vỏ me sau khi được các nhà khoa học nghiên cứu và phát triển lại có thể sinh ra năng lượng cung cấp cho đời sống con người.
Mục Lục
Dùng vỏ me để làm vật liệu dự trữ năng lượng
Thay vì bị loại bỏ như rác thải nông nghiệp, vỏ me có thể được sử dụng để dẫn điện và lưu trữ điện trong tương lai. Nhóm nghiên cứu Đại học Công nghệ Nanyang, Singapore đã chế tạo vỏ me thành các tấm nano carbon. Chúng có thể lưu trữ điện tích trong các tụ điện của xe điện, xe máy điện, tàu điện và thang máy.
Quả me được tiêu thụ trên toàn thế giới. Nhưng lớp vỏ của chúng lại bị vứt bỏ và chiếm một lượng diện tích chôn lấp đáng kể trong các bãi chôn lấp chất thải nông nghiệp. Trước kia vỏ me, vốn được loại bỏ trong quá trình sản xuất thực phẩm. Còn hiện nay đã được các nhà khoa học tạo thành các tấm nano carbon có khả năng tích điện.
Theo The Straits Times, dự án của nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Công nghệ Nanyang cũng có sự tham gia của các nhà nghiên cứu từ Đại học Khoa học Ứng dụng Tây Na Uy và Đại học Alagappa ở Ấn Độ. Họ tin rằng, những tấm bảng nano này, khi được mở rộng quy mô, có thể là một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường. Đặc biệt là cho các đối tác sản xuất công nghiệp và đồng thời cắt giảm chất thải.
Phương pháp xử lý vỏ me thành các sợi nano
Ở công đoạn tiền xử lý, các nhà khoa học rửa sạch vỏ me và sấy khô ở 100 độ C trong khoảng 6 giờ. Sau đó, vỏ được nghiền thành bột. Sau đó nung nhiệt độ 700 đến 900 độ C ở điều kiện hiếm oxy trong 150 phút. Phương pháp này có thể chuyển đổi bột vỏ me thành các tấm nano carbon siêu mỏng.
Vỏ me rất giàu carbon và có cấu trúc xốp. Điều này khiến chúng trở thành vật liệu lý tưởng để sản xuất bảng nano carbon. Độ xốp làm tăng diện tích bề mặt của carbon trong các tấm nano. Nó cho phép lưu trữ một lượng lớn điện tích. Ngoài ra, các tấm nano có nguồn gốc từ vỏ me cho thấy khả năng ổn định nhiệt và dẫn điện tốt. Điều này khiến chúng trở thành những lựa chọn đầy hứa hẹn để lưu trữ năng lượng.
Các nhà nghiên cứu đang tìm cách để giảm năng lượng cần thiết cho quá trình sản xuất. Đồng thời họ cũng làm cho nó trở nên thân thiện hơn với môi trường. Họ cũng đang tìm cách cải thiện các đặc tính điện hóa của các tấm bảng nano. Hy vọng quy mô sản xuất tấm nano carbon sẽ lớn hơn với các nhà sản xuất nông nghiệp.
Cấu trúc của vật liệu cacbon từ vỏ me
Vật liệu nano carbon bao gồm các lớp nguyên tử carbon. Chúng được sắp xếp thành các hình lục giác liên kết với nhau như tổ ong. Khả năng lưu trữ năng lượng của chúng nằm ở cấu trúc xốp giúp lưu trữ một lượng lớn điện tích. Ưu điểm về độ xốp của vỏ me làm tăng diện tích bề mặt của carbon trong tấm nano. Cho phép lưu trữ nhiều điện hơn.
Ngoài ra, tấm nano sợi carbon từ vỏ me có khả năng dẫn điện và ổn định nhiệt tốt. So với quy trình sản xuất tấm nano bằng sợi gai dầu, phương pháp dùng vỏ me tiết kiệm năng lượng hơn.
Vì vậy, nhóm nghiên cứu hy vọng có thể hợp tác đối tác nông nghiệp để phát triển tấm nano carbon ở quy mô lớn hơn phòng thí nghiệm. Như thế sẽ giảm năng lượng trong quá trình sản xuất để tăng độ thân thiện hơn với môi trường. Nhóm cũng tìm hiểu thêm khả năng sử dụng các loại vỏ trái cây khác nhau ứng dụng nhiều hơn trong lĩnh vực công nghệ đời sống.