• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Metsakoristusjäägist saab odavama ning keskkonnasõbralikuma superkondensaatori elektroodi

28.10.2013 by Uku Püttsepp Leave a Comment

Hiljuti teadusajalirjas Electrochimica Acta avaldatud artikli järgi võib puusöest tehtud superkondensaator anda välja sama palju elektrivõimsust kui kaasaja paremad süsinik-aktiveeritud superkondensaatorid, ent palju odavamalt ning keskkonnasõbralikumalt.

Kõikidest puuliikidest saab teha puusütt, ent kõik puusöed ei sobi superkondensaatori elektroodi algmaterjaliks. Pildil on, alates vasakult, paberkask, valge mänd ning punane seeder.

„Superkondensaatorid sarnanevad vägagi patareidele,“ ütles Illinoisi Ülikooli Säästvate Tehnoloogiate keskuse insener ning artikli esiautor Junhua Jiang. Patareid toodavad elektromotoorjõudu keemilisest reaktsioonist. Superkondensaatorisse kogutakse energia seevastu ioonidega, mida hoiustatakse kondensaatori elektroodides. Kondensaatori ning patarei märgatavaim füüsikaline erinevus on neisse talletatud energia vabastamise kiirus. Erinevalt patareist võib kondensaator oma laengu loovutada pea silmapilkselt. Seda efekti kasutatakse näiteks fotokaamera välkudes.

Superkondensaatori elektroodid valmistatakse ülipoorsetest materjalidest, näiteks puusöest. Mida poorsem elektrood on, seda rohkem sellesse ioone mahub. Samas mõjutab elektroodi siseehitus ka laengu vallandumise kiirust. Nende kahe parameetri parima võimaliku kombinatsiooni leidmine on materjaliteaduse üks väljakutsetest.

„Superkondensaatoreid kasutatakse sõltuvalt rakendusest nii kiirete elektriimpulsside andmiseks kui alalisvooluallikatena,“ ütles Jiang. Superkondensaatorite rakenduste hulka kuuluvad muu hulgas transporditehnika, elektroonikaskeemide vaiketoitmine ning päiksepaneelide ja tuuleturbiinide toodetud elektrienergia talletamine.

Puusöest elektroodi siseehituse moodustab puidu loomulik poorstruktuur. Sestap pole vaja seda keerukate meetoditega valmistada. Puusütt saadakse puidu kuumutamisel hapnikuvaeses keskkonnas.

„Osade puiduliikide puusöe mikrostruktuur sobib kiireks ioontranspordiks pea ideaalselt,“ ütles Jiang. Artiklis

Maisitõlvikust elektroodiga superkondensaatoris on piisavalt energiat, et panna tööle valgusdioodiga pirn. Puusüsi on aga poorsem ning sobib suuremahulise tootmise jaoks paremini.

kirjeldatud uurimistöös kasutati puusöe algmaterjalina punast seedrit, vahtrat ning kirsipuud.

„Paljude kaasaegsete superkondensaatorite elektroodid on tehtud fossiilkütuste varal aktiveeritud söest,“ seletas Jiang. Aktiivsöe poorse siseehituse arendustöösse kuuluvad kallid ning keerulised protseduurid, mille jääkained võivad olla söövitava toimega. „Keskkonnale ohtlike kemikaalide kasutamist tuleks piirata või koguni vältida.“

Jiangi töörühm aktiveeris puusöe lahja lämmastikhappega. Hape eemaldab töötlemata puusöest kaltsiumkarbonaadi, kaaliumkarbonaadi ning teised ebapuhtused. Loputuse jääk on Jiangi sõnul taaskasutatav väetisena.

„Puusöest elektrood on viis kuni kümme korda odavam kui aktiivsöest elektrood,“ ütles Jiang. Kui puusöest superkondensaator katki läheb, saab selle elektroodid purustada ning väetisena kasutada.

„Puusöest elektrood on näitajate poolest võrreldav paremate poorsetest süsinikmaterjalidest tehtud elektrooridega. Olgu lähtematerjaliks süsinik-nanotorud või grafeen,“ lisas Jiang. „Oleme saavutanud sama võimsusväljundi oluliselt väiksemate raha- ja keskkonnakuludega.“

Allikas: Phys.org

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Pigment-ergastusega päiksepaneelide uus efektiivsuspügal
  2. Esitati soojusel töötava laseri idee
  3. Sfäärilise läätsega fotoelement
  4. Uuendus värvi abil tundlikuks muudetud päikesepatareide vallas
  5. Uut tüüpi grafeenipõhine patarei
  6. Värvilised päikesepatareid võivad muuta ekraanid efektiivsemaks
  7. Esimesed tuumaelektrijaamad Kuu ja Marsi asutustesse
  8. Tuntud tindiprinterite tehnoloogia võib anda päikeseenergeetikale uue suuna
  9. Uurijad avastasid uue allika “rohelise” elektri tootmiseks
  10. Vasest nanojuhtmete abil saab valmistada painduvaid ekraane ja päikeseelemente

Filed Under: Teadusuudised Tagged With: Tulevikuenergia

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2023 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in