La transition mondiale vers une énergie plus durable et plus verte a entraîné une augmentation des réserves d’énergie et de la demande en dispositifs de stockage d’énergie. Certains matériaux utilisés pour ces dispositifs peuvent s’avérer coûteux et problématiques pour l’environnement. La production de dispositifs de stockage d’énergie alternatifs à partir de matériaux habituellement jetés pourrait contribuer à résoudre ces défis.
Des chercheurs ont récemment rapporté dans ACS Applied Materials & Interfaces une méthode permettant de transformer la graisse de poulet en électrodes à base de carbone pour les supercondensateurs qui stockent l’énergie et alimentent les LED.
Une augmentation de la capacité d’énergie renouvelable mondiale
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. Cet excédent d’énergie doit en revanche être stocké quelque part pour que le monde puisse bénéficier de sa production ultérieure. Par exemple, les journées ensoleillées en Californie ont récemment déclenché des prix négatifs de l’énergie en raison de l’excédent d’approvisionnement provenant des panneaux solaires sur les toits.
Les efforts récents pour concevoir des dispositifs de stockage à haute performance ont tiré parti des matériaux à base de carbone, tels que le graphène, en raison de leur efficacité de transport de charge et de leur abondance naturelle, mais leur fabrication est coûteuse et génère de la pollution et des gaz à effet de serre.
La graisse de poulet comme source alternative de carbone
À la recherche d’une source alternative de matériaux à base de carbone, Mohan Reddy Pallavolu, Jae Hak Jung, Sang Woo Joo et leurs collègues ont voulu développer une méthode simple et rentable pour convertir la graisse de poulet usagée en nanostructures électriquement conductrices pour les dispositifs de stockage d’énergie des supercondensateurs.
Les chercheurs ont d’abord utilisé un pistolet à flamme de gaz pour faire fondre la graisse d’un poulet et ont brûlé l’huile fondue en utilisant une méthode de mèche de flamme, comme on le ferait avec une lampe à huile. Ils ont ensuite recueilli la suie au fond d’un flacon, qui était 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.
Amélioration des caractéristiques électriques des nanoparticules de carbone
Les chercheurs ont testé une méthode pour améliorer les caractéristiques électriques des nanoparticules de carbone en les trempant dans une solution de thiourée. Assemblées dans l’électrode négative d’un supercondensateur asymétrique, les nanoparticules de carbone issues de la graisse de poulet ont démontré une bonne capacité et une bonne durabilité, ainsi qu’une densité d’énergie et de puissance élevée.
Comme prévu, ces propriétés ont été améliorées lorsque les électrodes étaient constituées de nanoparticules de carbone traitées à la thiourée. Les chercheurs ont ensuite démontré que le nouveau supercondensateur pouvait effectuer des applications en temps réel – en chargeant et en connectant deux d’entre eux pour allumer des LED rouges, vertes et bleues.
Le potentiel des déchets alimentaires comme source de carbone
Les résultats soulignent les avantages potentiels de l’utilisation de déchets alimentaires comme la graisse de poulet comme source de carbone dans la recherche d’une énergie verte encore plus verte. Cette étude ouvre la voie à de nouvelles perspectives pour la valorisation des déchets dans le domaine du stockage d’énergie durable.
Légende illustration : Une diode électroluminescente peut s’allumer lorsqu’un matériau de carbone issu de la graisse de poulet est utilisé comme électrode dans ces supercondensateurs asymétriques.
Article : « Strategic Way of Synthesizing Heteroatom-Doped Carbon Nano-onions Using Waste Chicken Fat Oil for Energy Storage Devices » – 10.1021/acsami.4c02753
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