تولید باتری موبایل از کاغذ باطله

دانشمندان در این روش ابتدا کاغذ را با روشی به نام کربن‌سازی به الکترود و در نهایت به باتری‌های قابل شارژ تبدیل می‌کنند.
دانشمندان دانشگاه صنعتی نانیانگ (NTU) در سنگاپور، تکنیکی را برای تبدیل کاغذهای باطله بسته‌بندی‌ها، کیسه‌های یکبار مصرف و جعبه‌های مقوایی به یکی از اجزاء مهم باتری های لیتیوم یونی ابداع کرده‌اند که در گوشی‌ها و خودروهای برقی استفاده می‌شود.

دانشمندان با کمک فرایندی به نام کربن‌سازی (Carbonization) که کاغذ را به کربن خالص تبدیل می‌کنند، موفق شدند تا الیاف کاغذ را به الکترود تبدیل کنند که در نهایت می‌تواند به باتری‌های قابل شارژ تبدیل شود که گوشی‌های موبایل، تجهیزات پزشکی و خودروهای برقی از آن‌ها استفاده می‌کنند.

روش تولید باتری از کاغذ باطله
برای کربن کردن کاغذ، این تیم آن را در معرض دماهای بالا قرار دادند که این امر باعث تجزیه شدن آن به کربن خالص، بخار آب و روغن‌هایی می‌شود که می‌توانند برای سوخت زیستی مورد استفاده قرار بگیرند. با توجه به اینکه کربن‌سازی در نبود اکسیژن صورت می‌گیرد، مقادیر ناچیزی دی‌اکسید‌کربن منتشر می‌شود و این فرایند برای دفع کاغذ کرافت از طریق سوزاندن که باعث تولید مقادیر زیادی گازهای گلخانه‌ای می‌شود، جایگزین بهتری برای محیط زیست است.

آندهای کربن تولید شده توسط تیم تحقیقاتی نیز دوام، انعطاف پذیری و خواص الکتروشیمیایی بهتری از خود نشان داده‌اند. در واقع آندها می‌توانند تا ۱۲۰۰ بار شارژ و تخلیه شوند که نسبت به باتری‌های فعلی موبایل دو برابر دوام بیشتر آن‌ها را نشان می‌دهد.

روش توسعه‌یافته توسط دانشمندان NTU همچنین از فرایندهای انرژی بر و فلزات سنگین کمتری در مقایسه با روش‌های صنعتی فعلی تولید آند باتری استفاده می‌کند. از آنجایی که ارزش آند ۱۰ تا ۱۵ درصد کل هزینه یک باتری لیتیوم یونی را تشکیل می‌دهد، انتظار می‌رود تا این روش جدید که از مواد ضایعاتی کم‌هزینه در آن استفاده می‌شود، هزینه‌های ساخت آنها را نیز کاهش دهد.

استفاده از کاغذهای باطله به عنوان یک ماده خام برای تولید آندهای باتری، همچنین اتکای ما به منابع معمولی کربن، مانند پرکننده‌های کربنی و چسب‌کننده‌های کربن‌دار که بعداً با مواد شیمیایی و ماشین‌آلات سنگین پردازش و استخراج می‌شوند را کاهش می‌دهد.

تیم NTU تحقیقات بیشتری را برای بهبود ظرفیت ذخیره انرژی مواد خود و به حداقل رساندن انرژی گرمایی مورد نیاز برای تبدیل کاغذ به کربن انجام خواهد داد.