Projekt pretvara otpad od maslina u superkondenzatore

Projekt u Španjolskoj uspješno je pretvorio otpad od maslina u aktivni ugljen s raznolikim primjenama.

Na kraju svog istraživačkog razdoblja, projekt CARBON+, zajedničko javno-privatno poduzeće, pokazao je učinkovitost proizvoda kao superkondenzator materijala, njegovu učinkovitost u pročišćavanju otpadnih voda i njegovu pomoć u produljenju životnog vijeka salamure u preradi maslina.

Pokrenut 2022. u okviru programa strateških projekata u suradnji s Valencijskom agencijom za inovacije regionalne vlade Zajednice Valencije i sufinanciran od strane Europske unije, projekt su proveli Greene Enterprise, Aceitunas Serpis, Sveučilište Alicante i Aitex.

Rad je obavljen u Greeneovom pilot postrojenju u industrijskom parku Elche koristeći ostatke od prerade maslina koje je dostavio Serpis, proizvođač stolnih maslina. Ostatak se uglavnom sastoji od koštica maslina i salamure, primarnih otpadnih proizvoda maslinarskog sektora, dobivenih nakon prerade stolnih maslina Manzanilla i Hojiblanca.

Unatoč opsežnim istraživanjima posljednjih godina o primjeni načela kružnog gospodarstva u industriji stolnih maslina i maslinovog ulja, velika većina otpada još uvijek se odlaže na odlagalištima.

Krajnji cilj projekta CARBON+ bio je korištenje pirolize za transformaciju tih otpadnih materijala u visokokvalitetni aktivni ugljen putem ekonomski isplativog industrijskog procesa.

To je i postignuto te je proizveden aktivni ugljen specifične površine od 1,440 četvornih metara po gramu. Budući da je jedna od najkorisnijih osobina aktivnog ugljena njegova adsorpcijska sposobnost (prianjanje atoma, iona ili molekula iz plina, tekućine ili otopljene čvrste tvari na površinu), što je veća površina, to je ugljen učinkovitiji u takvim primjenama.

Osim uspješnog razvoja ovog procesa, istražene su tri glavne industrijske primjene kako bi se procijenila potencijalna krajnja vrijednost aktivnog ugljena.

Prvi koristi visoku adsorpciju proizvoda za uklanjanje suspendiranih organskih tvari i fenolnih spojeva otopljenih u korištenoj slanoj otopini fermentacije maslina.

To omogućuje ponovnu uporabu salamure izravno u industriji prerade maslina, čime se smanjuje otpad i povezani troškovi. Aktivni ugljen iz projekta bio je učinkovitiji u ovom svojstvu od komercijalnih alternativa, uklanjajući veći sadržaj polifenola zbog svoje veće poroznosti.

U povezanoj primjeni, aktivni ugljen pokazao se učinkovitim u uklanjanju mirisa u pročišćavanju otpadnih voda. To je dokazano ispitivanjem proizvoda u odnosu na slanu vodu fermentacije, tekstilnu otpadnu vodu i standardnu ​​gradsku otpadnu vodu iz aktivnog postrojenja za pročišćavanje.

Konačno, dobiveni aktivni ugljen procijenjen je za njegovu potencijalnu upotrebu u superkondenzatorima za pohranu energije. Posljednjih godina došlo je do obnovljenog interesa za korištenje aktivnog ugljena u pohrani energije, i on ostaje jak kandidat u potrazi za poroznim materijalima koji bi mogli omogućiti ekonomiju vodika.

Superkondenzatori na bazi ugljika sastoje se od dvije porozne ugljične elektrode s velikom specifičnom površinom uronjene u elektrolit i odvojene membranom.

Spremište energije je potpuno elektrostatičko i stoga je bezopasno za cjelovitost i stabilnost elektroda. To omogućuje superkondenzatoru izvođenje do 100,000 ciklusa punjenja i pražnjenja sa stopom propadanja elektrolita ispod 10 posto, što takvo skladištenje energije čini vrlo poželjnim u aplikacijama kao što su električna vozila.

Pokazalo se da su elektrode izrađene od materijala iz projekta imale usporedive performanse s onima izrađenima od komercijalnog aktivnog ugljena, s nešto slabijim performansama.

Elektrokemijska izvedba poboljšana je nakon ispiranja aktivnog ugljena klorovodičnom kiselinom i modificiranja njegove površinske kemije toplinskom obradom. Istraživači su zaključili da je izvedba postignuta u ovoj fazi dovoljno visoka da opravdava daljnja istraživanja i razvoj.

Ovaj zaključak je također izveden u vezi s projektom u cjelini, a Greene je izjavio: â € <"Ukratko, ovi rezultati naglašavaju potencijal aktivnog ugljena u različitim primjenama, što će doprinijeti proučavanju ekonomske izvedivosti povećanja procesa na industrijsku razinu od strane obje tvrtke.”

• Journal of Energy Storage
• Greene