محققان هندی موفق شدند ذغال‌سنگ با کیفیت پایین را که برای تولید انرژی قابل استفاده نیست، به نانوذراتی با قابلیت ذخیره‌سازی انرژی در ابرخازن‌ها تبدیل کنند. این نانوذرات به‌عنوان ماده اولیه تولید الکترود در ابرخازن قابل استفاده هستند.
تبدیل ذغال‌سنگ بی‌کیفیت به نانوذراتی با قابلیت ذخیره‌سازی انرژی
بررسی محققان نشان می‌دهد که نانوذرات به دست آمده از ذغال سنگ‌های با کیفیت پایین می‌تواند برای ساخت ابرخازن به کار گرفته شود. این نانوذرات قادر به ذخیره مقادیر زیادی انرژی هستند.
بیونی سایکیا از انجمن علوم تحقیقات صنعتی مؤسسه NEIST هند به بررسی این موضوع پرداخت که چگونه می‌توان از ذغال سنگی با کیفیت پایین که قابل استفاده در بخش تولید انرژی نیست، استفاده کرد. این گروه نشان دادند که می‌توان از این ذغال‌سنگ‌ها نانومواد ورقه‌ای از جنس کربن تولید کرد که قابلیت ذخیره‌سازی انرژی را دارند.
سایکیا می‌گوید: «این نانوورق‌ها به‌عنوان ماده اولیه برای ساخت الکترود در ابرخازن‌ها استفاده می‌شود. ابرخازن‌ها ابزار مناسبی برای ذخیره‌سازی انرژی هستند. این فرآیند ارزان قیمت، ساده و زیست‌سازگار است.»
ابرخازن‌ها به دلیل امکان ذخیره انرژی و رهاسازی آنها با دانسیته بالا قابلیت استفاده در خودروهای برقی و حتی قطارها را دارند. منطقه شمال شرق هند دارای معادن ذغال‌سنگ با کیفیت پایین است که نسبت به ذغال‌سنگ‌های بخش‌های دیگر این کشور قیمت پایین‌تری دارد. به دلیل وجود گوگرد بالا، این ذغال‌سنگ‌ها را نمی‌توان به طور مستقیم در فرآیند تولید انرژی به کار گرفت؛ به همین دلیل محققان تصمیم گرفتند تا آن را به ماده‌ای با ارزش افزوده بالاتر تبدیل کنند. آنها روی تبدیل این ذغال‌سنگ‌ها به نانومواد کربنی، نانوکامپوزیت و اسیدهیومیک کار کردند. هدف اصلی، کاهش وابستگی به واردات در هند است.
بازار جهانی ابرخازن‌ها در حال رشد است و هند یکی از کشورهای وارد کننده این فناوری است. از آنجایی که ذغال‌سنگ با کیفیت پایین در این کشور وجود دارد، می‌توان از آن برای تولید ماده اولیه ساخت الکترود ابرخازن استفاده کرد. با این کار وابستگی اقتصادی هند به واردات کمتر می‌شود.
تا سال ۲۰۲۰ کل بازار ابرخازن‌ها در هند ۱٫۳ بیلیون دلار خواهد شد و اگر کاربردهای دفاعی هم مورد توجه قرار گیرد، این بازار به ۲۰ تا ۵۰ کرور روپیه طی چهار سال آتی خواهد رسید.
براساس نتایج ارائه شده توسط محققان، الکترودهای ساخته شده از این نانوذرات ظرفیتی بیش از ۱۲۵ فاراد در گرم خواهند داشت.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه and Mesoporous Materials Microporous منتشر شده‌است.
