Northwestern-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uuden menetelmän, jossa orgaaninen teollisuusjäte muunnetaan tehokkaaksi energian varastointimateriaaliksi. Tutkijoiden kehittämä innovaatio voi tulevaisuudessa mahdollistaa kestävämpien akkujen valmistuksen laajamittaisia sovelluksia varten. Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun TPPO-jäteainetta (triphenyylifosfiinioksidia) käytetään virta-akkujen tutkimuksessa.
TPPO on yleinen sivutuote, jota syntyy tonnikaupalla vuosittain monissa teollisissa prosesseissa, kuten vitamiinien tuotannossa. Tähän asti aine on ollut hyödytöntä ja vaatinut erityistä hävittämistä. Northwesternin tutkijat onnistuivat kuitenkin "yhden reaktiovaiheen" menetelmällä muuttamaan TPPO:n käyttökelpoiseksi energian varastointimolekyyliksi, mikä avaa mahdollisuuden hyödyntää jätettä orgaanisissa virta-akuissa.
Virta-akut käyttävät energiaa varastoivaa kemiallista reaktiota elektrolyyteissä, toisin kuin litiumakut, jotka varastoivat energiaa elektrodeissa. Virta-akkujen etuna on erityisesti niiden skaalautuvuus ja käyttömahdollisuudet uusiutuvan energian varastointiin. Uudessa tutkimuksessa akku kesti yli 350 lataus-purkausjaksoa ilman merkittävää kapasiteetin menetystä, mikä osoittaa sen vakauden ja tehokkuuden.
Tutkimusta johtanut kemisti Christian Malapit korostaa, että löydös osoittaa, kuinka synteettiset kemistit voivat osallistua akkukehitykseen muokkaamalla teollisuusjätettä arvokkaaksi energiavarastoinnin komponentiksi. - Havainnollistamme, miten jäteaineista voidaan kehittää arvokkaita resursseja ja tarjota kestäviä innovaatioita akkuteknologiaan, Malapit sanoo.
Tutkijat hyödynsivät myös vanhaa, vuonna 1968 julkaistua tutkimusta fosfiinioksidien elektrokemiasta. Molekyylin kehitystyö keskittyi sen energiatehokkuuden ja vakauden parantamiseen, mikä on perinteisesti ollut haastavaa saavuttaa yhtä aikaa.
Tutkimus, joka julkaistiin Journal of the American Chemical Society -lehdessä, sai tukea Northwestern-yliopiston alkurahoituksesta, Yhdysvaltain energiaministeriöltä sekä National Science Foundationilta. Tutkijaryhmä toivoo, että löydös innostaa muita tutkijoita jatkamaan TPPO:n kehitystyötä ja sen optimointia.
Teknologia19 – Aalto-yliopiston kyberturvallisuusprofessori Jarno Limnéll uskoo, että luotettavuudesta voi tulla suomalaisten yritysten suurin myyntivaltti tulevaisuudessa. – Tärkein kysymys on tulevaisuudessa, kehen ja mihin voimme luottaa. Luottamuksesta on tulossa hyvin arvokas aineeton pääoma yrityksille, Limnéll sanoi eilen messukeskuksessa.
