化学家从啤酒厂废料中制造用于储能装置的碳材料

现代储能系统是气候友好型未来的重要组成部分。“现代”不仅意味着它们的性能满足高科技社会的需求，还意味着它们可以可持续地生产和回收。在寻找新资源的过程中，科学家有时会发现令人惊讶的原材料——例如啤酒厂废料。

耶拿弗里德里希席勒大学的化学家与西班牙同事一起测试了将啤酒糟作为生物源来生产用于电化学储能系统的材料。他们获得了可用作电池电极的碳，以及用作超级电容器电极材料的活性炭。在他们的实验中，化学家们使用了来自“Papiermühle”的废弃物，“Papiermühle”是一家位于耶拿的酒店、餐厅和啤酒厂。

研究人员开发了一种生产适合储存应用的碳质材料的方法。在活性炭的情况下，他们最大化了表面积并优化了材料的孔径。当用作超级电容器的电极时，这些碳可确保非常高的电容，并使生产具有高能量密度的设备成为可能。

广泛使用啤酒糟

但是为什么团队选择啤酒厂废料呢?“多年来，我们一直在研究不同生物原材料的适用性，以实现我们用来制造储能设备的含碳材料，”耶拿大学的AndreaBalducci教授解释说。

“啤酒厂废料满足这一点的重要标准：其化学成分原则上非常适合我们的目标应用。此外，啤酒厂的酒糟大量供应——例如，在，大约有68亿吨是2019年生产了15亿吨，仅德国就有15亿吨。啤酒厂也分布在全国各地，这使得废物很容易获得，因此无需长途跋涉获得原料。”

耶拿的研究人员能够从当地一家啤酒厂采购用于他们实验的啤酒酿造用过的谷物。

Balducci说，尽管啤酒厂的废品很多，但科学界迄今很少关注它们。例如，用于超级电容器的活性炭目前主要来自椰子壳。这在未来可能会改变，尽管还需要更多的研究。

“如果可以进一步优化某些因素，例如原材料的成本或化学成分，这种类型的废物可能是生产超级电容器材料的有趣选择，”Balducci补充道。“我们将在进一步的项目中开展工作，以更好地了解使用这种丰富材料的优势和局限性，以便它可以更广泛地用于可持续能源储存的生产。”