Пандемия спровоцировала резкий рост загрязнения окружающей среды средствами защиты. В частности, в мире ежемесячно используется около 130 млрд масок, большая часть из которых брошена где угодно. Маски не только засоряют среду, но многие из них содержат вирусы и токсины, которые попадают в атмосферу, почву, водоёмы. Поэтому задача по переработке этих отходов стала очень актуальной.

Учёные НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из США и Мексики разработали новую технологию получения экономичных аккумуляторов из использованных масок, где в качестве оболочек также используются отходы упаковок от лекарств. То есть, основой для создания элементов питания служат медицинские отходы, а закупать необходимо графен. Исследование опубликовано в журнале Journal of Energy Storage, сообщается на сайте МИСиС.

Новая технология позволяет получить тонкие, гибкие и дешёвые батареи, которые за счёт низкой себестоимости могут быть и одноразовыми. Они превосходят по ряду параметров более тяжёлые, покрытые металлом традиционные аккумуляторы, которые требуют больше расходов на производство. Новые батареи можно будет использовать в бытовых устройствах – от часов до светильников.

Учёные подробно рассказали, как происходит процесс создания типа суперконденсатора. Сначала маски дезинфицируют с помощью ультразвука, затем окунают в «чернила» из графена, которые пропитывают маску. Далее материал прессуют под давлением, нагревают до 140° (при создании обычных аккумуляторов для пиролиза-карбонизации требуется температура до 1300°, а новая технология снижает расход энергии в 10 раз). Затем его кладут между двумя электродами с изолирующей прокладкой (тоже из масок), пропитанную электролитом. Так получается зарядное устройство, которое для защиты помещают в оболочку из упаковок от лекарств.Новые аккумуляторы, по сравнению с традиционными аналогами, обладают высокой плотностью запасённой энергии и электрической ёмкостью. Преимущество технологии также в том, что ёмкость батареи составляет 98 ватт-часов на килограмм, что в 10 раз больше, чем у предыдущих аналогов.

Однако, у некоторых учёных возник вопрос о цене аккумуляторов: как бы дешёвая энергия не превратилась в золотую, сообщает издание «Экология России». Поскольку графен, без которого невозможно создание новых батарей, дорогой материал. Графен – это один слой кристаллической решетки углерода, толщиной в 1 атом. Он в 3 000 раз тоньше бактерии и в 300 000 раз тоньше листа бумаги. Уникальность его не только в сверхтонкости, но он ещё обладает теплопроводностью, гибкостью и упругостью и он на 97% прозрачный. Неудивительно, что это дорогой материал. Например, торговая платформа Alibaba предлагает графен по заводским ценам: 1 кг порошка от $ 300 до 800. А несколько слоев графена высокой чистоты идут уже от $ 1500 до 15 000 за килограмм. В новой технологии же маски окунают в «чернила» из графена.