D'abord brasser de la bière, puis stocker de l'énergie
Des chimistes créent des matériaux en carbone pour un dispositif de stockage d'énergie à partir de déchets de brasserie
Les systèmes modernes de stockage de l'énergie constituent un élément important pour un avenir respectueux du climat. Le terme "moderne" signifie non seulement que leurs performances répondent aux exigences d'une société de haute technologie, mais aussi qu'ils peuvent être produits et recyclés de manière durable. Dans leur recherche de nouvelles ressources, les scientifiques tombent parfois sur des matières premières surprenantes, comme les déchets de brasserie. Des chimistes de l'université Friedrich Schiller d'Iéna, en collaboration avec des collègues espagnols, ont testé les drêches de brasserie en tant que bio-source pour produire des matériaux destinés à des systèmes de stockage d'énergie électrochimique. Ils ont obtenu du carbone, qui peut être utilisé comme électrode dans les batteries, et du charbon actif comme matériau d'électrode pour les supercondensateurs. Pour leurs expériences, les chimistes ont utilisé les déchets de la "Papiermühle", un hôtel, un restaurant et une brasserie d'Iéna.
Des chimistes de l'université d'Iéna utilisent les drêches de brasserie comme ressource biologique pour la fabrication de systèmes de stockage d'énergie électrochimique.
Christian Leibing
Les chercheurs ont mis au point une méthode qui leur a permis de produire des matériaux carbonés adaptés aux applications de stockage. Dans le cas du charbon actif, ils ont maximisé la surface et optimisé la taille des pores des matériaux. Utilisés comme électrode dans les supercondensateurs, ces carbones garantissent une capacité très élevée et permettent de produire un dispositif à haute densité énergétique.
Des drêches de brasserie largement disponibles
Mais pourquoi l'équipe a-t-elle choisi les drêches de brasserie ? "Depuis quelques années, nous étudions l'aptitude de différentes matières premières biologiques à produire des matériaux contenant du carbone que nous utilisons pour créer des dispositifs de stockage d'énergie", explique le professeur Andrea Balducci de l'université d'Iéna. "Les déchets de brasserie répondent à des critères importants : leur composition chimique est en principe très adaptée aux applications que nous visons. En outre, les drêches de brasserie sont disponibles en grandes quantités - dans l'Union européenne, par exemple, environ 6,8 milliards de tonnes ont été produites en 2019, dont 1,5 milliard de tonnes rien qu'en Allemagne. Les brasseries sont également bien réparties sur le territoire, ce qui rend les déchets facilement accessibles et évite de longs trajets pour se procurer les matières premières". Les chercheurs d'Iéna ont pu se procurer les drêches de brasserie nécessaires à leurs expériences auprès d'une brasserie locale.
Bien que les déchets des brasseries soient abondants, la communauté scientifique leur a jusqu'à présent accordé peu d'attention, explique M. Balducci. Le charbon actif pour les supercondensateurs, par exemple, est actuellement obtenu principalement à partir de coquilles de noix de coco. Cela pourrait changer à l'avenir, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires. "Ce type de déchets pourrait constituer une option intéressante pour la production de matériaux pour les supercondensateurs si certains facteurs peuvent être optimisés, tels que le coût ou la composition chimique de la matière première", ajoute M. Balducci. "Nous travaillerons sur d'autres projets pour mieux comprendre les avantages et les limites de l'utilisation de ce matériau abondant, afin qu'il puisse être utilisé plus largement dans la production de stockage d'énergie durable.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
S. Darlami Magar, C. Leibing, J. L. Gόmez-Urbano, R. Cid, D. Carriazo, A. Balducci: „Brewery waste derived activated carbon for high performance electrochemical capacitors and lithium-ion capacitors“, Electrochimica Acta, 2023.
S. D. Magar, C. Leibing, J. L. Gόmez-Urbano, D. Carriazo, A Balducci: “Brewers’ spent grains derived carbon as anode for alkali metal ion batteries”, Energy Technology, 2200379, (2022).
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