Projekt spreminja oljčne odpadke v superkondenzatorje

Povzetek

Projekt CARBON+ v Španiji je uspešno pretvoril oljčne odpadke v aktivno oglje, kar je pokazalo njegovo učinkovitost kot superkondenzatorskega materiala, učinkovitost pri čiščenju odpadne vode in sposobnost podaljšanja življenjske dobe slanice pri predelavi oljk. Projekt, skupno javno-zasebno podjetje, so izvedli Greene Enterprise, Aceitunas Serpis, Univerza v Alicanteju in Aitex, njegov cilj pa je bil uporabiti pirolizo za ekonomično proizvodnjo visokokakovostnega aktivnega oglja iz ostankov predelave oljk.

Projekt v Španiji je uspešno predelal oljčne odpadke v aktivno oglje z različnimi aplikacijami.

Ob koncu svojega raziskovalnega obdobja je projekt CARBON+, skupno javno-zasebno podjetje, dokazal učinkovitost izdelka kot superkondenzator material, njegova učinkovitost pri čiščenju odpadne vode in njegova pomoč pri podaljševanju življenjske dobe slanice pri predelavi oljk.

Projekt, ki se je začel leta 2022 v okviru programa strateških projektov v sodelovanju z Valencijsko inovacijsko agencijo regionalne vlade Valencijske skupnosti in ga je sofinancirala Evropska unija, so izvedli Greene Enterprise, Aceitunas Serpis, Univerza v Alicanteju in Aitex.

Delo je bilo opravljeno v pilotnem obratu Greene v industrijskem parku Elche z uporabo ostankov predelave oljk, ki jih je dobavil Serpis, proizvajalec namiznih oljk. Ostanek je večinoma sestavljen iz oljčnih koščic in slanice, primarnih odpadkov oljčnega sektorja, pridobljenih po predelavi namiznih oljk Manzanilla in Hojiblanca.

Kljub obsežnim raziskavam v zadnjih letih o uporabi načel krožnega gospodarstva v industriji namiznih oljk in oljčnega olja, se velika večina odpadkov še vedno odloži na odlagališčih.

Končni cilj projekta CARBON+ je bil uporabiti pirolizo za pretvorbo teh odpadnih materialov v visokokakovostno aktivno oglje z ekonomsko vzdržnim industrijskim postopkom.

To je bilo doseženo in proizvedeno je bilo aktivno oglje s specifično površino 1,440 kvadratnih metrov na gram. Ker je ena najbolj uporabnih lastnosti aktivnega oglja njegova adsorpcijska sposobnost (oprijem atomov, ionov ali molekul iz plina, tekočine ali raztopljene trdne snovi na površino), večja kot je površina, učinkovitejše je oglje pri takšnih aplikacijah.

Poleg uspešnega razvoja tega postopka so bile raziskane tri glavne industrijske aplikacije, da bi ocenili potencialno končno vrednost aktivnega oglja.

Prvi izkorišča visoko adsorpcijo izdelka za odstranjevanje suspendiranih organskih snovi in ​​fenolnih spojin, raztopljenih v uporabljeni slanici za fermentacijo oljk.

To omogoča ponovno uporabo slanice neposredno v predelovalni industriji oljk, s čimer se zmanjšajo odpadki in s tem povezani stroški. Projektno aktivno oglje je bilo v tej vlogi učinkovitejše od komercialnih alternativ, saj je zaradi večje poroznosti odstranilo višjo vsebnost polifenola.

V povezani aplikaciji se je aktivno oglje izkazalo za učinkovito pri odstranjevanju vonjav pri čiščenju odpadne vode. To je bilo dokazano s testiranjem izdelka glede na fermentacijsko slanico, tekstilno odpadno vodo in standardno komunalno odpadno vodo iz aktivne čistilne naprave.

Končno je bilo pridobljeno aktivno oglje ocenjeno glede njegove potencialne uporabe v superkondenzatorjih za shranjevanje energije. V zadnjih letih se je ponovno pojavilo zanimanje za uporabo aktivnega oglja pri shranjevanju energije in ostaja močan kandidat pri iskanju poroznih materialov, ki bi lahko omogočili vodikovo gospodarstvo.

Superkondenzatorji na osnovi ogljika so sestavljeni iz dveh poroznih ogljikovih elektrod z veliko specifično površino, potopljenih v elektrolit in ločenih z membrano.

Shramba energije je v celoti elektrostatična in zato neškodljiva za celovitost in stabilnost elektrod. To omogoča, da superkondenzator izvede do 100,000 ciklov polnjenja in praznjenja s stopnjo poslabšanja elektrolita pod 10 odstotki, zaradi česar je takšno shranjevanje energije zelo zaželeno v aplikacijah, kot so električna vozila.

Dokazano je bilo, da so elektrode, izdelane iz materiala projekta, primerljive s tistimi, izdelanimi s komercialnim aktivnim ogljem, z nekoliko nižjo učinkovitostjo.

Elektrokemična učinkovitost se je izboljšala po izpiranju aktivnega oglja s klorovodikovo kislino in spreminjanju njegove površinske kemije s termično obdelavo. Raziskovalci so ugotovili, da je bila uspešnost, dosežena na tej stopnji, dovolj visoka, da upravičuje nadaljnje raziskave in razvoj.

Ta sklep je bil sprejet tudi v zvezi s projektom kot celoto, pri čemer je Greene izjavil: ​,war"Skratka, ti rezultati poudarjajo potencial aktivnega oglja v različnih aplikacijah, kar bo prispevalo k študiji ekonomske izvedljivosti razširitve procesa na industrijsko raven s strani obeh podjetij.«

• Časopis za shranjevanje energije
• Greene