Dans une étude récente, des scientifiques ont réussi à convertir la graisse de poulet en électrodes pour supercondensateurs, offrant ainsi une alternative durable aux matériaux conventionnels comme le graphène. Ce processus innovant crée des électrodes hautes performances à partir d'une source rentable et respectueuse de l'environnement, démontrant des capacités améliorées de stockage d'énergie et le potentiel d'utilisation des biodéchets pour des solutions énergétiques vertes. (Concept de l'artiste.) Crédit : Issues.fr.com
Les chercheurs ont développé une nouvelle méthode pour convertir la graisse de poulet en électrodes à base de carbone pour supercondensateurs, offrant ainsi une alternative écologique aux matériaux traditionnels.
Cette innovation résout non seulement les problèmes de coût et d’environnement associés aux dispositifs de stockage existants, mais améliore également les performances et l’efficacité des technologies de stockage d’énergie.
Transition mondiale vers des besoins en matière d’énergie et de stockage durables
L’évolution mondiale vers une énergie verte plus durable a augmenté les réserves d’énergie et la demande de dispositifs de stockage d’énergie. Malheureusement, certains matériaux utilisés pour ces appareils peuvent être coûteux et problématiques pour l’environnement. Produire des dispositifs de stockage d’énergie alternatifs à partir de choses habituellement jetées pourrait contribuer à résoudre ces défis.
Désormais, les chercheurs de Matériaux et interfaces appliqués ACS rapportent une méthode pour transformer la graisse de poulet en électrodes à base de carbone pour les supercondensateurs qui stockent l'énergie et alimentent les LED.
Cette graisse de poulet extraite a créé un matériau à base de carbone pour un supercondensateur. Crédit : Mohan Reddy Pallavolu
Défis liés à la croissance et au stockage des énergies renouvelables
En 2023, la capacité mondiale d’énergie renouvelable a connu une augmentation sans précédent de près de 50 % par rapport à l’année précédente, selon l’Agence internationale de l’énergie. Mais cet excédent d’énergie doit être stocké quelque part pour que le monde puisse bénéficier plus tard de sa production.
Par exemple, les journées ensoleillées en Californie ont récemment déclenché des prix de l’énergie négatifs en raison de l’offre excédentaire de panneaux solaires sur les toits. Les efforts récents pour concevoir des dispositifs de stockage hautes performances ont tiré parti des matériaux carbonés, tels que graphèneen raison de leur transport efficace des charges et de leur abondance naturelle, mais leur fabrication est coûteuse et génère de la pollution et des gaz à effet de serre.
À la recherche d'une source alternative de carbone, Mohan Reddy Pallavolu, Jae Hak Jung, Sang Woo Joo et leurs collègues souhaitaient développer une méthode simple et rentable pour convertir les déchets de graisse de poulet en nanostructures électriquement conductrices pour les dispositifs de stockage d'énergie à supercondensateur.
Utilisation innovante de la graisse de poulet pour le stockage d'énergie
Les chercheurs ont d’abord utilisé un pistolet à gaz pour faire fondre la graisse d’un poulet et ont brûlé l’huile fondue en utilisant une méthode à mèche de flamme, un peu comme on utiliserait une lampe à huile. Ils ont ensuite récupéré la suie au fond d’un flacon suspendu au-dessus de la flamme.
La microscopie électronique a montré que la suie contenait des nanostructures à base de carbone qui étaient des réseaux sphériques uniformes d'anneaux de graphite concentriques, comme les couches d'oignons. Les chercheurs ont testé un moyen d'améliorer les caractéristiques électriques des nanoparticules de carbone en les trempant dans une solution de thiourée.
Une LED peut s’allumer lorsqu’un matériau carboné provenant de la graisse de poulet est utilisé comme électrode dans ces supercondensateurs asymétriques. Crédit : Mohan Reddy Pallavolu
Développement et test d'électrodes à base de carbone
Assemblées dans l’électrode négative d’un supercondensateur asymétrique, les nanoparticules de carbone provenant de la graisse de poulet ont démontré une bonne capacité et durabilité, ainsi qu’une densité d’énergie et de puissance élevée. Comme prévu, ces propriétés ont été encore améliorées lorsque les électrodes étaient constituées de nanoparticules de carbone traitées à la thiourée.
Les chercheurs ont ensuite démontré que le nouveau supercondensateur pouvait exécuter des applications en temps réel : en chargeant et en connectant deux d’entre eux pour allumer des LED rouges, vertes et bleues. Les résultats mettent en évidence les avantages potentiels de l’utilisation des déchets alimentaires comme la graisse de poulet comme source de carbone dans la recherche d’une énergie verte encore plus verte.
Les auteurs reconnaissent le financement de la Fondation nationale de recherche de Corée par l’intermédiaire du Centre régional de recherche de premier plan (RLRC) pour l’innovation en matière de pièces et de matériaux pour véhicules autonomes.
