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Le besoin croissant en stockage d'énergie durable
En raison de la transition mondiale vers des sources d'énergie renouvelable, la capacité mondiale d'énergie verte a augmenté de près de 50 % en 2023 comparativement à l'année précédente, selon l'Agence internationale de l'énergie. Cette croissance rapide suscite toutefois un problème majeur : l'excédent d'énergie. Par exemple, en Californie, les journées ensoleillées entraînent des prix négatifs de l'énergie en raison de l'abondance de l'approvisionnement des panneaux solaires.
Matériaux durables : les défis environnementaux et économiques
Les dispositifs de stockage d'énergie actuels s'appuient souvent sur des matériaux à base de carbone comme le graphène, apprécié pour sa capacité de transport de charge. Cependant, la production de graphène est à la fois coûteuse et polluante, générant des gaz à effet de serre. Il est nécessaire de trouver des alternatives plus durables pour répondre à la demande croissante en dispositifs de stockage d'énergie.
Graisse de poulet : une solution émergente
Face à ces défis, une équipe de chercheurs dirigée par Mohan Reddy Pallavolu, Jae Hak Jung et Sang Woo Joo s'est tournée vers une source insoupçonnée de carbone : la graisse de poulet. L'objectif est de transformer ce déchet alimentaire en nanostructures électriquement conductrices pour la fabrication de supercondensateurs.
Transformation de la graisse en nanoparticules de carbone
Le procédé développé par les chercheurs commence par la fusion de la graisse de poulet à l'aide d'un pistolet à flamme de gaz. Ensuite, l'huile fondue est brûlée par une mèche de flamme, semblable à une lampe à huile. La suie résultante, collectée au fond d'un flacon suspendu au-dessus de la flamme, est analysée par microscopie électronique. Cette suie contient des nanostructures de carbone en forme de réseaux sphériques d'anneaux de graphite concentriques, comparables aux couches d'un oignon.
Caractéristiques électriques des nanoparticules améliorées
Pour augmenter les propriétés électriques des nanoparticules de carbone produites, les chercheurs les ont trempées dans une solution de thiourée. Ces nanoparticules, une fois intégrées dans l'électrode négative d'un supercondensateur asymétrique, ont démontré une excellente capacité, durabilité, ainsi qu'une densité d'énergie et de puissance élevées.
Applications pratiques et résultats prometteurs
Les propriétés améliorées des nanoparticules de carbone traitées à la thiourée ont été testées par les chercheurs. Le supercondensateur conçu avec ces électrodes a réussi à charger et à connecter deux unités pour alimenter des LED de différentes couleurs, témoignant de son potentiel pour des applications en temps réel.
Valorisation des déchets alimentaires : une nouvelle perspective
L'utilisation de déchets alimentaires comme la graisse de poulet pour créer des matériaux de stockage d'énergie représente une approche innovante et durable. Cette étude souligne le potentiel immense de valorisation des déchets alimentaires dans le domaine de l'énergie verte, offrant une alternative aux matériaux traditionnels coûteux et polluants.
En envisageant un futur où les déchets alimentaires deviennent des ressources précieuses pour diverses applications technologiques, peut-on imaginer une société où la gestion des déchets contribue massivement à résoudre les crises énergétiques et environnementales ?
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