Küresel enerji piyasalarında lityum maliyetlerinin artması ve tedarik zinciri riskleri, alternatif enerji depolama çözümlerine olan ilgiyi artırıyor. Bu kapsamda öne çıkan ‘Sodyum İyon Piller’ (SIB) için tarımsal atıklardan katma değer yaratan kritik bir buluşa imza atıldı.
Uluslararası bilim insanlarından oluşan bir ekip, dünya genelinde kozmetik ve ilaç sanayinde kullanıldıktan sonra yıllık yaklaşık 1.000 ila 1.500 ton atık oluşturan lavanta çiçeği posasını, pil teknolojisi için ‘sert karbon’ (HC) kaynağı olarak değerlendirmenin yolunu buldu.
DOĞAL YAPI SAYESİNDE HIZLI ŞARJ
Araştırmacılar, lavanta atıklarını yüksek performanslı bir pil anoduna dönüştürürken bitkinin doğal dokusunu korumayı başardı. Bu mikro yapılar, iyonların daha hızlı hareket etmesine olanak tanıyarak elektrolit penetrasyonunu ve sodyum difüzyonunu artırıyor. Bu durum, pilin genel hızını ve verimliliğini doğrudan iyileştiriyor.
KRİTİK SORUN 'ÖN SODYUMLAŞTIRMA' İLE AŞILDI
Biyolojik bazlı pillerde bugüne kadar karşılaşılan en büyük teknik engel, ‘sodyum rezervi’ eksikliğiydi. Ekip, bu açığı kapatmak için üç farklı yöntemi (doğrudan temas, kimyasal ve elektrokimyasal) kıyasladı.
Yapılan testler sonucunda ‘elektrokimyasal ön sodyumlaştırma’ stratejisinin, ticari sabit enerji depolama sistemleri için gerekli olan enerji yoğunluğunu ve uzun vadeli dayanıklılığı sağlayan en üstün yöntem olduğu belirlendi.
EKONOMİK VE SÜRDÜRÜLEBİLİR ÇÖZÜM
Geliştirilen sistemde lavanta kaynaklı anot, Nikel (Ni) katkılı P2 tipi özel bir katot ile eşleştirildi. 100 döngülük testlerin ardından anot kapasitesinin yüzde 67,4 oranında korunduğu gözlemlendi.
Araştırma raporunda, bitki kaynaklı sert karbonların hem sürdürülebilir hem de ekonomik olduğuna dikkat çekilerek şu ifadelere yer verildi:
"Bu çalışma, küresel enerji geçişi için ölçeklenebilirliği sağlayarak, yaygın olarak erişilebilir öncüllerle Sodyum İyon Piller (SIB) geliştirme potansiyelini vurgulamaktadır. Ön sodyumlaştırma stratejilerinin optimizasyonu, gelişmiş ticari ve ölçeklenebilir pil teknolojileri için büyük bir fırsat sunmaktadır."
Bilim insanları, bu yöntemin sadece laboratuvar ortamında kalmayıp, büyük ölçekli enerji depolama sistemlerinde maliyetleri düşürecek ticari bir potansiyele sahip olduğunu belirtiyor.
