It works better than conventional batteries Technology to convert used masks into energy

عاجل-وصول وزير الدفاع الإسرائيلي بيني غانتس إلى البحرين في زيارة يوقع خلالها مذكرة تفاهم إغلاق شريط الخبر العاجل أصبح البشر يعتمدون على معدات الحماية الشخصية مع ظهور جائحة "كوفيد-19" (COVID-19)، وتشكل أقنعة الوجه التي تستخدم لمرة واحدة (الكمامات) جزءا كبيرا من معدات الحماية الشخصية حول العالم إلا أنه لم يتم التفكير كثيرا في كيفية التخلص السليم من هذه المنتجات.  ففي حين أن هذه المنتجات ضرورية في معركتنا ضد كورونا إلا أنها بلا شك تؤثر سلبا على البيئة، وينتهي بها الأمر في مدافن النفايات والمحيطات لتطلق الغازات السامة، ويكفي أن نعرف أنه في عام 2020 فقط تم صنع 52 مليار قناع للوجه وانتهى 1.56 مليار منها في محيطاتنا.   إعادة تدوير أقنعة الوجه واستخدامها في مواد تعبيد الطرق وتعقيم أقنعة الوجه في أفران كهربائية ليست سوى بعض الطرق التي حاولنا من خلالها التعامل مع المشكلة المقلقة.  والآن، توصل فريق من العلماء من الجامعة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا "إم آي إس آي إس" (MISIS) في روسيا جنبا إلى جنب مع زملاء من الولايات المتحدة والمكسيك إلى طريقة جديدة لتحويل الأقنعة المستخدمة إلى بطاريات منخفضة التكلفة ومرنة ويمكن التخلص منها بفعالية، وتم نشر الدراسة في مجلة "جورنال أوف إنيرجي ستوراج" (Journal of Energy Storage).   وقال البروفيسور أنفار زاخيدوف المدير العلمي لمشروع "الأجهزة العالية الأداء والخلايا الضوئية" في الجامعة الوطنية للعلوم والتكنولوجيا "لإنشاء بطارية من نوع المكثف الفائق يتم استخدام التقنية التالية: أولا، يتم تطهير الأقنعة بالموجات فوق الصوتية، ثم غمسها في "حبر" مصنوع من الغرافين، والذي يغمر القناع بالكامل.  في عام 2020 فقط تم صنع 52 مليار قناع للوجه وانتهى 1.56 مليار منها في المحيطات (غيتي) ثم يتم ضغط المادة وتسخينها إلى 140 درجة مئوية (تتطلب البطاريات التقليدية ذات المكثفات الفائقة درجات حرارة عالية جدا للتحلل الحراري الكربوني، من ألف إلى 1300 درجة مئوية، فيما تقلل التكنولوجيا الجديدة استهلاك الطاقة بعامل 10).  يتم بعد ذلك وضع فاصل (مصنوع أيضا من مادة القناع) بخصائص عازلة بين قطبين مصنوعين من المادة الجديدة (إلكتروليت خاص)، ثم يتم إنشاء غلاف واق من مادة عبوات نفطية طبية مثل الباراسيتامول.  وفي حين أن هذه العملية مبتكرة في حد ذاتها إلا أن الفريق وجد أنها فعالة للغاية أيضا، حيث يدعي الباحثون أنهم حققوا كثافة طاقة قدرها 99.7 واطا/ ساعة لكل كيلوغرام (Wh /kg).   ويقترب هذا من كثافة الطاقة لبطارية ليثيوم أيون في كل مكان، والتي تتراوح بين 100 و265 واطا/ كيلوغرام.  ووفقا للمقال، قام الباحثون بتحسين البطارية عن طريق إضافة جزيئات نانوية من بيروفسكايت أكسيد الكالسيوم والكوبالت إلى الأقطاب الكهربائية، وأدى هذا إلى زيادة كثافة الطاقة بأكثر من الضعف، ليصل إلى 208 واطات/ كيلوغرام، وقد وصل الأداء الأفضل للبطارية لنسبة 82% من سعته بعد 1500 دورة، ويمكنه توفير الطاقة لأكثر من 10 ساعات بجهد يصل إلى 0.54 فولت.  يمكن أن تمهد الطريقة الجديدة الطريق لإنتاج بطاريات فائقة الجودة بعدة طرق، وهي أفضل من البطاريات التقليدية الأثقل والمغلفة بالمعدن، والتي تتطلب المزيد من تكاليف التصنيع.   It works better than conventional batteries Technology to convert used masks into energy  People wearing face masks are seen on a Paris street People have become dependent on personal protective equipment with the emergence of the "Covid-19" (COVID-19) pandemic, and disposable face masks (gags) constitute a large part of personal protective equipment around the world, but much has not been thought about how to properly dispose of these products.  While these products are necessary in our fight against Corona, they undoubtedly negatively affect the environment, and end up in landfills and oceans releasing toxic gases, and it is enough to know that in the year 2020 alone 52 billion face masks were made and 1.56 billion of them ended up in our oceans.  Recycling face masks, using them in paving materials, and sterilizing face masks in electric ovens are just some of the ways we have tried to deal with the troubling problem.  Now, a team of scientists from the National University of Science and Technology (MISIS) in Russia along with colleagues from the United States and Mexico have come up with a new way to turn used masks into low-cost, flexible, and effectively disposable batteries. The study is in the Journal of Energy Storage.  Professor Anvar Zakhidov, scientific director of the "High-Performance Devices and Photovoltaic Cells" project at the National University of Science and Technology, said: "To create a supercapacitor-type battery the following technology is used: First, the masks are disinfected with ultrasound, then dipped in a graphene "ink", Which completely covers the mask.  The material is then compressed and heated to 140°C (traditional supercapacitor batteries require very high temperatures for carbon pyrolysis, from 1,000 to 1,300°C, while the new technology reduces energy consumption by a factor of 10).  Then a separator (also made of mask material) with insulating properties is placed between two electrodes made of the new material (a special electrolyte), and then a protective sleeve is created from a medical oil canister material such as paracetamol.  While this process is innovative in itself, the team found it to be highly effective as well, with the researchers claiming to have achieved an energy density of 99.7 watt-hours per kilogram (Wh/kg).  This is close to the energy density of the ubiquitous lithium-ion battery, which ranges from 100 to 265 W/kg. According to the article, the researchers improved the battery by adding calcium and cobalt oxide perovskite nanoparticles to the electrodes, and this more than doubled the energy density, reaching 208 W/kg, and the battery’s best performance reached 82% of its capacity after 1500 cycle, and it can provide power for more than 10 hours at a voltage of up to 0.54V.  The new method could pave the way for the production of high-quality batteries in several ways, which are better than traditional, heavier, metal-coated batteries, which require more manufacturing costs.

It works better than conventional batteries Technology to convert used masks into energy


People wearing face masks are seen on a Paris street
People have become dependent on personal protective equipment with the emergence of the "Covid-19" (COVID-19) pandemic, and disposable face masks (gags) constitute a large part of personal protective equipment around the world, but much has not been thought about how to properly dispose of these products.

While these products are necessary in our fight against Corona, they undoubtedly negatively affect the environment, and end up in landfills and oceans releasing toxic gases, and it is enough to know that in the year 2020 alone 52 billion face masks were made and 1.56 billion of them ended up in our oceans.

Recycling face masks, using them in paving materials, and sterilizing face masks in electric ovens are just some of the ways we have tried to deal with the troubling problem.

Now, a team of scientists from the National University of Science and Technology (MISIS) in Russia along with colleagues from the United States and Mexico have come up with a new way to turn used masks into low-cost, flexible, and effectively disposable batteries. The study is in the Journal of Energy Storage.

Professor Anvar Zakhidov, scientific director of the "High-Performance Devices and Photovoltaic Cells" project at the National University of Science and Technology, said: "To create a supercapacitor-type battery the following technology is used: First, the masks are disinfected with ultrasound, then dipped in a graphene "ink", Which completely covers the mask.

The material is then compressed and heated to 140°C (traditional supercapacitor batteries require very high temperatures for carbon pyrolysis, from 1,000 to 1,300°C, while the new technology reduces energy consumption by a factor of 10).

Then a separator (also made of mask material) with insulating properties is placed between two electrodes made of the new material (a special electrolyte), and then a protective sleeve is created from a medical oil canister material such as paracetamol.

While this process is innovative in itself, the team found it to be highly effective as well, with the researchers claiming to have achieved an energy density of 99.7 watt-hours per kilogram (Wh/kg).

This is close to the energy density of the ubiquitous lithium-ion battery, which ranges from 100 to 265 W/kg.
According to the article, the researchers improved the battery by adding calcium and cobalt oxide perovskite nanoparticles to the electrodes, and this more than doubled the energy density, reaching 208 W/kg, and the battery’s best performance reached 82% of its capacity after 1500 cycle, and it can provide power for more than 10 hours at a voltage of up to 0.54V.

The new method could pave the way for the production of high-quality batteries in several ways, which are better than traditional, heavier, metal-coated batteries, which require more manufacturing costs.
Previous Post Next Post