Home Energy Memanfaatkan Kembali Limbah Besi Tua Untuk Penyimpanan Energi Modern

Memanfaatkan Kembali Limbah Besi Tua Untuk Penyimpanan Energi Modern

188
0

Ion klorida, yang melimpah di air laut, dapat menggantikan litium pada baterai isi ulang di masa depan, sehingga mengurangi ketergantungan pada cadangan litium yang terbatas.

ENERGYWORLD.CO.IDMemanfaatkan ion klorida meningkatkan kimia redoks bahan baterai oksida besi, memanfaatkan kembali limbah karat besi untuk penyimpanan energi.

Amerika menghasilkan limbah besi tua dalam jumlah besar setiap tahunnya, dan teknologi ini dapat mengubah limbah tersebut menjadi solusi penyimpanan energi yang berharga.

Xiaowei Teng dari Worcester Polytechnic Institute, profesor Teknik Kimia James H. Manning di WPI, telah menemukan kimia redoks baru yang didukung oleh ion klorida. Perkembangan penggunaan baterai klorida yang bersumber dari air laut dengan natrium kalium dan seng semuanya merupakan pesaing yang menjanjikan untuk menggantikan litium dalam baterai isi ulang di masa depan. Kini para peneliti telah menambahkan pesaing yang tidak biasa dan lebih banyak ke dalam campuran tersebut: klorida, ion bermuatan negatif terkaya dalam air laut. Makalah studi ini telah dipublikasikan di jurnal Chemistry of Materials .

Baterai lithium-ion modern yang digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk kendaraan listrik, dapat menimbulkan masalah untuk penyimpanan jaringan listrik, mengingat tingginya biaya dan ketergantungan pada bahan-bahan penting, seperti kobalt, nikel, dan litium, serta ketersediaan geografisnya yang terbatas. Misalnya, enam negara memiliki lebih dari 85% cadangan litium di daratannya.

Teknologi baterai baru ini disorot pada sampul depan tambahan jurnal American Chemical Society, Chemistry of Materials. Kredit Gambar: Kimia Bahan, American Chemical Society. Klik tautan siaran pers atau makalah studi untuk informasi lebih lanjut.

Teng dan kolaborator penelitiannya – Heath Turner, profesor Teknik Kimia dan Biologi di Universitas Alabama, dan Lihua Zhang, Milinda Abeykoon, Gihan Kwon, Daniel Olds, semuanya ilmuwan penelitian di Brookhaven National Laboratory di New York – melampaui batas-batas teknologi baterai ramah lingkungan terkini dengan memanfaatkan ion klorida untuk memberdayakan kimia redoks bahan baterai oksida besi.

Teng dan rekan-rekannya melaporkan kimia baterai baru dalam “ Penyisipan Klorida Meningkatkan Oksidasi Elektrokimia Besi Hidroksida Lapisan Ganda Hidroksida menjadi Okshidroksida dalam Baterai Besi Alkalin ,” yang diterbitkan dalam jurnal American Chemical Society, Chemistry of Materials, juga disorot di bagian tambahan. menutupi.

Studi ini mengungkapkan bahwa penyisipan ion klorida ke dalam hidroksida ganda berlapis Fe(OH)2 membentuk bahan kristal perantara Karat Hijau, yang membantu reaksi konversi transfer satu muatan Fe(OH)2/FeOOH dan meningkatkan stabilitas siklus. Kimia redoks besi baru ini ditemukan dan diperiksa di laboratorium WPI.

Teng dan mahasiswa pascasarjananya Sathya Narayanan Jagadeesan, yang merupakan penulis utama artikel tersebut, selanjutnya melakukan perjalanan ke Departemen Fasilitas Pengguna Energi di Laboratorium Nasional Brookhaven untuk melakukan eksperimen guna memvalidasi hasil menggunakan difraksi sinar-X sinkrotron operando dan pemetaan dasar resolusi tinggi . .

Kemudian Teng dan tim WPI-nya membuat baterai berair, prototipe skala laboratorium kecil yang beroperasi dalam elektrolit berbasis air, menggunakan elektroda yang sebagian besar terbuat dari unsur-unsur melimpah seperti besi oksida dan hidroksida. Meskipun tim belum menghitung biayanya, penggunaan bahan-bahan yang berlimpah di bumi akan menguntungkan mereka, kata Teng.

Amerika menghasilkan lebih dari 15 juta ton limbah besi tua yang tidak didaur ulang setiap tahunnya, banyak diantaranya dalam bentuk karat. Oleh karena itu, bahan kimia baterai besi alkaline yang dapat diisi ulang yang dilaporkan membantu menggunakan kembali bahan limbah karat besi untuk penyimpanan energi modern.

Penelitian ini didanai oleh National Science Foundation dan Departemen Energi (DOE).

***

Lebih banyak bahan kimia baterai selalu diterima. Meskipun saat ini belum banyak produk yang tersedia di pasaran, kita harus ingat bahwa produk kimia yang baik harus matang, berinovasi, melalui uji coba jutaan pengguna, dan disempurnakan. Kemudian dalam satu atau dua dekade, chemistrynya mungkin sudah siap di prime time.

Semua orang tampaknya menganggap litium ion adalah yang “terbaik” – kecuali Anda mencoba menyalakan mobil di hari yang dingin. Ketika pengalaman dan penyempurnaan diterapkan, sebagian besar penggunaan apa pun akan menemukan kemungkinan adanya bahan kimia baterai yang sangat baik untuk biayanya.

Saat ini lithium ion terlihat “terbaik”. Namun jika dilihat lebih dekat, $20+ ribu untuk satu set baterai EV mungkin bukan yang “terbaik”. EDY/EWI

Sumber:.oilprice.com

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.