Proje Zeytin Atığını Süper Kapasitörlere Dönüştürüyor

İspanya'daki bir proje zeytin atıklarını başarıyla dönüştürdü aktif karbon Çeşitli uygulamalara sahiptir.

Kamu-özel sektör ortaklığıyla yürütülen CARBON+ projesi, araştırma sürecinin sonunda ürünün verimliliğini kanıtladı. süper kapasitör Malzemenin atık su arıtımındaki etkinliği ve zeytin işlemede salamura suyunun ömrünün uzatılmasına yardımcı olması.

Valensiya Topluluğu bölgesel hükümetinin Valensiya Yenilik Ajansı işbirliğiyle stratejik projeler programı kapsamında 2022 yılında başlatılan ve Avrupa Birliği tarafından eş finanse edilen proje, Greene Enterprise, Aceitunas Serpis, Alicante Üniversitesi ve Aitex tarafından üstlenildi.

Çalışma, sofralık zeytin üreticisi Serpis tarafından tedarik edilen zeytin işleme artıkları kullanılarak Greene'in Elche endüstri parkındaki pilot tesisinde gerçekleştirildi. Artıklar çoğunlukla zeytin sektörünün birincil atık ürünleri olan zeytin çekirdeklerinden ve tuzlu sudan oluşuyor ve Manzanilla ve Hojiblanca sofralık zeytinlerinin işlenmesinden sonra elde ediliyor.

Son yıllarda dairesel ekonomi prensiplerinin sofralık zeytin ve zeytinyağı endüstrisine uygulanmasına yönelik kapsamlı araştırmalar yapılmasına rağmen atıkların büyük çoğunluğu hâlâ çöplüklere atılıyor.

CARBON+ projesinin nihai hedefi, bu atık malzemeleri ekonomik olarak uygulanabilir bir endüstriyel süreçle piroliz yoluyla yüksek kaliteli aktif karbona dönüştürmekti.

Bu başarıldı ve gram başına 1,440 metrekarelik özgül yüzey alanına sahip aktif karbon üretildi. Aktif karbonun en kullanışlı özelliklerinden biri adsorpsiyon kapasitesi (bir gazdan, sıvıdan veya çözünmüş katıdan atomların, iyonların veya moleküllerin bir yüzeye yapışması) olduğundan, yüzey alanı ne kadar büyükse, karbon bu tür uygulamalarda o kadar etkili olur.

Bu prosesin başarıyla geliştirilmesinin yanı sıra, aktif karbonun potansiyel son değerinin değerlendirilmesi için üç ana endüstriyel uygulama araştırıldı.

Birincisi, ürünün yüksek adsorpsiyon özelliğinden yararlanılarak kullanılmış zeytin fermantasyon suyunda çözünmüş askıda organik maddeler ve fenolik bileşiklerin uzaklaştırılmasıdır.

Bu, tuzlu suyun doğrudan zeytin işleme endüstrisinde yeniden kullanılmasına olanak tanır ve böylece atık ve ilişkili maliyetler azalır. Projenin aktif karbonu, daha fazla gözenekliliği nedeniyle daha yüksek bir polifenol içeriğini ortadan kaldırarak bu kapasitede ticari alternatiflerden daha etkiliydi.

İlgili bir uygulamada, aktif karbonun atık su arıtımında kokuları gidermede etkili olduğu gösterildi. Bu, ürünün aktif bir arıtma tesisinden gelen fermantasyon tuzlu suyu, tekstil atık suyu ve standart kentsel atık suya karşı test edilmesiyle gösterildi.

Son olarak, elde edilen aktif karbon, enerji depolama için süper kapasitörlerde potansiyel kullanımı açısından değerlendirildi. Son yıllarda, aktif karbonların enerji depolamada kullanılmasına olan ilgi yeniden canlandı ve bunlar, hidrojen ekonomisini mümkün kılabilecek gözenekli malzemeler arayışında güçlü bir aday olmaya devam ediyor.

Karbon bazlı süperkapasitörler, bir elektrolit içerisine daldırılmış ve bir membranla ayrılmış, büyük özgül yüzey alanına sahip iki gözenekli karbon elektrottan oluşur.

Enerji depolama tamamen elektrostatiktir ve bu nedenle elektrotların bütünlüğü ve kararlılığı için zararsızdır. Bu, süper kapasitörün %100,000'un altında bir elektrolit bozulma oranıyla 10'e kadar şarj-deşarj döngüsü gerçekleştirmesini sağlar ve bu da bu tür enerji depolamasını elektrikli araçlar gibi uygulamalarda oldukça arzu edilir hale getirir.

Projenin malzemesinden yapılan elektrotların, ticari aktif karbonla yapılanlara benzer performans gösterdiği, ancak biraz daha düşük performans gösterdiği gösterildi.

Aktif karbonun hidroklorik asitle yıkanması ve termal işlemle yüzey kimyasının değiştirilmesiyle elektrokimyasal performans iyileştirildi. Araştırmacılar, bu aşamada elde edilen performansın daha fazla araştırma ve geliştirmeyi gerektirecek kadar yüksek olduğu sonucuna vardılar.

Greene, projenin bütünüyle ilgili olarak da şu sonuca vardı: ​"Kısacası, bu sonuçlar aktif karbonların çeşitli uygulamalardaki potansiyelini ortaya koyuyor ve bu da her iki şirket tarafından sürecin endüstriyel düzeye ölçeklendirilmesinin ekonomik fizibilitesinin incelenmesine katkıda bulunacak.”

• Enerji Depolama Dergisi
• Greene