Bilim insanları hızlı şarj için yeni bir yöntem keşfetti

Ucuz ve çevreye zararsız uygulama
Yorumlar

Çok kısa bir sürede çok büyük miktarda enerji alabilen ve serbest bırakabilen kondansatörlerden olan süper kapasitörler bu özelliği ile elektrikli aletlerin hızlıca şarj edilebilmesi için en işlevsel materyaller arasında gösteriliyor. Özellikle cep telefonları ve elektrikli otomobillerde süper kapasitörlerin sıkça kullanılabilmesi için çok sayıda çalışma mevcut ancak bu materyallerin ana bileşeni olan karbon aerojel üretimi bir hayli zor. Bu zorluk bilim insanlarının süper kapasitörlerden istedikleri ölçüde yararlanamamasına neden oluyor.

Ucuz ve çevreye zararsız uygulama

Uzmanlara göre yüksek verimli bir süper kapasitör elde etmek için iki unsur çok önemli: geniş yüzey alanı ve üretimi ucuz olan yüksek iletkenliğe sahip elektrotlar. Ultra iletken maddeler olan karbon aerojelleri geniş yüzey alanında uygulandığında verimi artırsa da karbon aerojel üretmek için uzmanların önünde iki seçenek var. İlk seçenek karbon aerojel üretmek için fenolik öncü maddelerin kullanılması. Bu maddeler kullanıldığında oldukça ucuz bir şekilde karbon aerojel elde etmek mümkün ancak bu maddelerin çevreye zararsız olduğunu söylemek pek mümkün değil. İkinci seçenekte ise çevreye zararsız ancak oldukça pahalı olan grafen ve karbon nanotüp öncü maddelerin kullanılması gerekiyor.

Süper kapasitör üretmek için farklı öncü maddeler arayan Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'ndeki araştırmacılar ise odun hamurunun ana bileşeni olan ve ağaçların hücre duvarına güç veren nanoselülozu kullanarak yüksek verimli bir süper kapasitör elde etmenin yolunu keşfetti. Gözenekli ancak oldukça kararlı yapısıyla dikkat çeken nanoselülozun kullanımı tabi çok kolay olmadı zira ekip nanoselülozun; geniş yüzey alanına ve yüksek iletkenliğe sahip olması için maddeyi laboratuvarda bir dizi işlemden geçirdi. Öte yandan maddenin karbonlaşma sürecini de tamamlaması gerekiyordu. Tüm bu işlemlerin sonunda ise bir süper kapasitöre ana bileşen olabilecek odun türevli bir karbon aerojel elde etmeyi başardı.

Laboratuvardaki detaylı ancak ucuz işlemlerle sürecin tamamlanması ve elde edilen odu türevli karbon aerojel, halihazırda süper kapasitörlerde kullanılan karbon aerojel ile benzer kimyasal özelliklere sahip. Böylece çevre dostu ve uygun fiyatlı süper kapasitörlerin üretimi mümkün hale gelecek. Bununla birlikte laboratuvar sürecinin ticari uygulamaya dökülmesi biraz zaman alabilir. Yine de ilerleyen yıllarda elektrikli otomobillerin artmasıyla birlikte süper kapasitörlere yönelik ihtiyacın da artacağını düşünürsek ekibin tamamladığı çalışmanın sürdürülebilir enerji uygulamaları için büyük önem taşıdığını söylemekte fayda var.