Các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp mới chuyển đổi mỡ gà thành các điện cực gốc cacbon cho siêu tụ điện, mang lại giải pháp thay thế thân thiện với môi trường cho các vật liệu truyền thống. Đột phá này không chỉ giải quyết các vấn đề về chi phí và môi trường liên quan đến các thiết bị lưu trữ hiện có mà còn nâng cao hiệu quả của công nghệ lưu trữ năng lượng.

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế, năm 2023, công suất năng lượng tái tạo toàn cầu đã tăng chưa từng có gần 50% so với năm trước. Tuy nhiên, nguồn năng lượng dư thừa đó phải được lưu trữ để sử dụng sau này. Hơn nữa, trong bối cảnh toàn cầu hướng tới năng lượng xanh và bền vững đã làm tăng dự trữ năng lượng và nhu cầu về các thiết bị lưu trữ năng lượng. Tuy nhiên, một số vật liệu dùng cho các thiết bị này lại đắt tiền và gây ảnh hưởng đến môi trường. Sản xuất thiết bị lưu trữ năng lượng thay thế từ những thứ bỏ đi có thể giúp giải quyết những thách thức đó. Vì thế, các nhà khoa học Mỹ đã đưa ra phương pháp biến đổi mỡ gà thành điện cực gốc cacbon cho siêu tụ điện lưu trữ năng lượng và đèn LED.

Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã sử dụng súng phun lửa bằng gas để tạo ra mỡ từ thịt gà và đốt mỡ nóng chảy bằng phương pháp bấc lửa, giống như người ta sử dụng đèn dầu. Sau đó, họ thu gom bồ hóng dưới đáy bình, được treo lơ lửng trên ngọn lửa.

Dưới kính hiển vi điện tử, các nhà khoa học nhận thấy bồ hóng chứa các cấu trúc nano gốc cacbon, là những mạng hình cầu đồng nhất gồm các vòng than chì đồng tâm, giống như các lớp hành tây. Các tác giả đã thử nghiệm cách tăng cường đặc tính điện của các hạt nano cacbon bằng cách ngâm chúng trong dung dịch thiourea.

Khi được gắn vào cực âm của siêu tụ điện không đối xứng, các hạt nano cacbon có nguồn gốc từ mỡ gà đã đạt mức điện dung và độ bền tốt, cũng như mật độ năng lượng và công suất cao. Đúng như dự đoán, những đặc tính này còn có sự cải thiện hơn nữa khi các điện cực được chế tạo từ các hạt nano cacbon đã qua xử lý bằng thiourea.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã chứng minh siêu tụ điện mới có thể được ứng dụng trong thời gian thực, đó là sạc và kết nối hai trong số chúng để làm sáng đèn LED màu đỏ, xanh lục và xanh lam. Kết quả nghiên cứu nêu bật những lợi ích tiềm tàng của việc sử dụng chất thải thực phẩm như mỡ gà làm nguồn cacbon trong công cuộc tìm kiếm năng lượng xanh và thậm chí còn xanh hơn.

Nguồn từ trang web:vista.gov.vn.của cục thông tin KH&CN quốc gia