img
img27 января 2022 в 11:42

Тонны отходов от использованных масок превратят в энергию для гаджетов

Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из США и Мексики разработали новую технологию получения экономичных аккумуляторов из медицинских отходов. По словам авторов, технология позволит превратить отходы, которые сложно утилизировать, в сырье.

Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из США и Мексики разработали новую технологию получения экономичных аккумуляторов из медицинских отходов. По словам авторов, технология позволит превратить отходы, которые сложно утилизировать, в сырье.

По данным исследователей НИТУ «МИСиС», во время пандемии коронавируса жители планеты ежемесячно стали использовать более 130 млрд масок, которые превращаются в сотни тонн полимерных отходов. При их сжигании выделяются токсичные газы, поэтому особенно актуальна задача по переработке этих отходов.

Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с зарубежными коллегами разработали новую технологию получения экономичных аккумуляторов из использованных масок, где в качестве оболочек также используются отходы упаковок от лекарств. Таким образом, основу для создания элементов питания создают медицинские отходы, закупать необходимо лишь графен.

Новая технология позволяет получить тонкие, гибкие, дешевые батареи, которые за счет низкой себестоимости могут быть и одноразовыми. Они превосходят по ряду параметров более тяжелые, покрытые металлом традиционные аккумуляторы, которые требуют больше расходов на производство. Новые батареи можно будет использовать в бытовых устройствах, от часов до светильников.

«Для создания аккумулятора типа суперконденсатора используется следующий алгоритм: сначала маски дезинфицируют с помощью ультразвука, затем окунают в “чернила” из графена, которые пропитывают маску. Потом материал прессуют под давлением, нагревают до 140 градусов Цельсия (при создании обычных аккумуляторов-суперконденсаторов требуется очень высокая температура для пиролиза-карбонизации, до 1000-1300 градусов Цельсия, а новая технология снижает расход энергии в 10 раз). Затем между двумя электродами из нового материала размещают прокладку (тоже из материала масок) с изолирующими свойствами. Ее пропитывают особым электролитом, а затем создают защитную оболочку из материала упаковок от лекарств (таких как парацетамол)», — рассказал профессор, научный руководитель инфраструктурного проекта «Высокопроизводительная полимерная тандемная фотовольтаика на основе гибридных перовскитов» НИТУ «МИСиС» Анвар Захидов.

Новые аккумуляторы, по сравнению с традиционными аналогами, обладают высокой плотностью запасенной энергии и электрической емкостью. Ранее созданные по похожей технологии таблеточные аккумуляторы имели емкость 10 ватт-часов на 1 кг, а ученым НИТУ «МИСиС» и их зарубежным коллегам удалось получить 98 ватт-часов/kg.

Когда разработчики приняли решение добавить к электродам, полученным из масок, наночастицы неорганического перовскита типа CaCoO, энергетическая емкость аккумуляторов возросла дополнительно в два раза (208 ватт-часов/kg). Достигнута  большая электрическая емкость в 1706 фарад на грамм. 

Исследователи и ранее пробовали использовать разные пористые природные материалы и отходы для изготовления электродов для суперконденсаторов. Это были оболочки кокосовых орехов, рисовая шелуха, a недавно даже газетные отходы, отходы покрышек от автомобилей, и другие. Но работа с ними всегда требовала высокотемпературного отжига (обугливания) в специальных печах. Маски оказались более простым и дешевым материалом для обработки, так как пропитка графеном достаточна для придания им уникальных свойств.

В будущем исследователи планируют использовать новую технологию для производства батарей для электромобилей, солнечных электростанций и другого применения.

Читайте также

Похожие материалы

«Кто владеет спектром — владеет миром». Виктор Стрелец о спутниковой повестке ВКР‑2027 и интересах России в распределении радиочастот

13.11.2026

Евгения Бельская (ПФРП): стартапу мало изобрести продукт — нужно научиться доводить его до рынка

13.11.2026

Иван Аблов (TData): рынок переходит от накопления данных к их промышленной эксплуатации

12.11.2026

Евгений Степанов (ICL): для развития отечественного рынка электроники нужны российские чипы

10.11.2026

«Дотянуться до звезд все сложнее»: эксперт МСЭ предупредил, что SpaceX меняет правила игры для правительств

13.11.2026

Популярные статьи

Подписка на рассылку

Подпишитесь на рассылку, чтобы одним из первых быть в курсе новых событий

Выбор редакции