Посев газона
Посев газона
Дмитрий Корнеев Опубликована вчера в 22:38

Энергетику переводят на растения: новый материал может заменить импортные компоненты

Учёные предложили делать детали для энергетики из травы — НГТУ

В энергетике все чаще ищут решения, которые одновременно снижают экологическую нагрузку и технологическую зависимость от импорта. Российские ученые предложили вариант, способный закрыть сразу несколько проблем отрасли. Речь идет о новом классе электроизоляционных материалов растительного происхождения, развивающих направление экологичных подходов к созданию компонентов для хранения и передачи энергии, сопоставимых по значимости с идеями биоразлагаемых батарей. Об этом сообщает ТАСС Наука.

Альтернатива синтетическим материалам

Специалисты Новосибирского государственного технического университета разработали электроизоляционные материалы на основе мискантуса — многолетнего травянистого растения. Полученные мембраны предназначены для использования в устройствах, предотвращающих короткие замыкания, и в перспективе могут применяться в системах хранения энергии.

Одной из ключевых задач современной энергетики остается развитие суперконденсаторов. Их важнейший элемент — сепаратор, который разделяет электроды и обеспечивает безопасность работы устройства. Сегодня такие детали в основном изготавливаются из синтетических полиолефинов и производятся преимущественно в странах Азии. Это связано с высоким потреблением невозобновляемых ресурсов и дополнительными выбросами при производстве и логистике.

Почему выбрали мискантус

В качестве альтернативы ученые рассматривают целлюлозу, полученную из возобновляемого сырья. Мискантус оказался подходящим кандидатом: растение не требует плодородных сельскохозяйственных земель и может выращиваться на болотистых почвах, не конкурируя с продовольственными культурами.

Разработчик проекта Николай Громов подчеркнул, что для извлечения целлюлозы использовалась технология каталитического фракционирования.

«Мы использовали биомассу мискантуса — это многолетнее травянистое растение, которое не требует высококачественных сельскохозяйственных земель, может выращиваться на болотистых почвах. Для выделения целлюлозы применили технологию каталитического фракционирования, этот метод имеет экологические преимущества — позволяет снизить количество отходов в результате переработки», — пояснил разработчик Николай Громов.

«Зеленые» технологии производства

При создании электроизоляционных мембран ученые применили еще один экологичный подход — литье из целлюлозы, растворенной в ионной жидкости. Такой метод позволяет отказаться от агрессивных химических растворителей.

«Ионные жидкости называют “зелеными растворителями” из-за возможности многократного использования», — отметил Николай Громов.

Подобные решения особенно актуальны на фоне данных о том, что даже переход на новые виды топлива и материалов может неожиданно влиять на климатические процессы, как это показали исследования о влиянии судового топлива на атмосферу.

Проверка свойств и дальнейшие возможности

Эффективность разработанных мембран планируется проверять на конденсаторах с углеродными электродами и водным электролитом на основе раствора сульфата натрия. В ходе испытаний будут оцениваться ключевые параметры, включая смачиваемость, электрическое сопротивление и ресурсные характеристики.

Кроме того, полученную целлюлозу можно дополнительно модифицировать. На ее основе возможно создание эфиров целлюлозы, из которых изготавливают электроизоляционные пленки. Такие материалы потенциально подходят не только для суперконденсаторов, но и для сепараторов литий-ионных аккумуляторов и систем с неводными электролитами.

Разработка НГТУ демонстрирует, что возобновляемое сырье может стать полноценной технологической альтернативой синтетическим материалам, снижая экологические риски и укрепляя технологическую независимость.

Читайте также

Зуб возрастом более 50 тыс лет обнаружили в пещере Ниах — археологи вчера в 21:34
Маленькая находка — большие вопросы: древний зуб нарушил схему расселения людей

В пещере на Калимантане нашли зуб возрастом более 50 тысяч лет, который может указывать на существование неизвестной популяции древних людей.

Читать полностью »
Эксперимент показал появление искр в пылевых бурях Марса — учёные вчера в 20:31
Пыль на Марсе ведёт себя как оружие: учёные раскрыли скрытый механизм опасности

Российские ученые впервые изучили, как электростатические разряды в марсианской пыли могут угрожать электронике и будущим колониям на Красной планете.

Читать полностью »
Анализ 679 проб мёда выявил распространение инфекций пчёл — исследователи вчера в 19:26
Полезный продукт с тревожным содержимым: мёд выдал скрытую эпидемию среди пчёл

Итальянские ученые показали, что мед хранит следы вирусов и паразитов пчел и позволяет отслеживать здоровье пасек без вскрытия ульев.

Читать полностью »
Учёные подтвердили пользу аналогов бобровых плотин — экологи вчера в 18:21
Природу начали чинить по бобровым чертежам: результат оказался неожиданно эффективным

Искусственные аналоги бобровых плотин помогают рекам и видам выживать в условиях климатических изменений, но ученые призывают осторожно оценивать их эффективность.

Читать полностью »
Мелкие насекомые оказались способны летать на высоте до 900 метров — учёные вчера в 17:09
Не все остаются у земли: насекомые нашли способы покорять высоту среди бетона

Ученые выяснили, как насекомые летают в городе, почему здания меняют их маршруты и какие виды способны подниматься на высокие этажи.

Читать полностью »
Суточные температурные колебания стали чаще и сильнее — учёные вчера в 16:03
Температура больше не держит равновесие: суточные перепады выходят из-под контроля

Климатические изменения усиливают суточные перепады температуры, делая их опаснее для здоровья и затрагивая регионы, где живет большинство населения планеты.

Читать полностью »
В восточной Гренландии нашли масштабные резервуары гелия — геологи вчера в 15:58
Гелиевый переворот начинается с Арктики: под Гренландией скрывались гигантские резервы

В Гренландии обнаружили гигантские запасы гелия, которые могут изменить мировой рынок и снизить риск дефицита этого стратегического ресурса.

Читать полностью »
Мозазавры освоили речные экосистемы за миллион лет до вымирания — палеонтологи вчера в 14:48
Морские чудовища стали речными: находка в Северной Америке переписала их историю

Ученые выяснили, что перед вымиранием мозазавры покинули моря и освоили реки, кардинально расширив свою экологическую нишу.

Читать полностью »