லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கான வழக்கமான கிராஃபைட்டுக்கு மாற்றாக கிராபெனின் தொகுப்பில் புரட்சியை ஏற்படுத்திய யுஎன்எஸ்டபிள்யூ சிட்னி விஞ்ஞானிகள், புதுமையான ஃபிளாஷ் ஜூல் வெப்பமூட்டும் தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் குறைந்த மதிப்புள்ள வேர்க்கடலை உமி கழிவுகளை பேட்டரிகளுக்கான உயர்தர கிராபெனாக மாற்றுவதற்கு மிகவும் திறமையான மற்றும் செலவு குறைந்த முறையை உருவாக்கியுள்ளனர். இந்த செயல்முறை சில நொடிகளில் சூப்பர்-கடத்தும் கிராபெனின் நானோ பொருட்களை உற்பத்தி செய்கிறது மற்றும் மின்சார வாகன பேட்டரிகள் மற்றும் போர்ட்டபிள் எலக்ட்ரானிக்ஸ் உற்பத்தி செலவுகளை வியத்தகு முறையில் குறைக்கலாம், அதே நேரத்தில் வேர்க்கடலை உற்பத்தி செய்யும் நாடுகளில் விவசாயிகளுக்கு கூடுதல் வருவாயை உருவாக்குவதற்கான பொருளாதார பாதையை வழங்குகிறது.இந்த கண்டுபிடிப்பு வட்ட பொருளாதார மாதிரிகளை உருவாக்குவதற்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கும் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க படியை பிரதிபலிக்கிறது, இது மேம்பட்ட தொழில்நுட்பம், டிஜிட்டல் உள்கட்டமைப்பு மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு நிலையான தொழில்துறை கண்டுபிடிப்புகளின் எதிர்காலத்திற்கான சாத்தியமான எரிசக்தி ஆதாரமாக வேர்க்கடலை உமி பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதை நிரூபிக்கிறது.
வேர்க்கடலை ஓடு கழிவுகளை ‘பச்சை’ கிராபெனாக மாற்றுதல்
UNSW சிட்னியைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் இரண்டு-படி வெப்ப செயல்முறை மூலம் வேர்க்கடலை உமி கழிவுகளை உயர்தர கிராபெனாக மாற்றுவதற்கான ஒரு நிலையான நுட்பத்தை உருவாக்கியுள்ளனர்: முதலில், 500 டிகிரி செல்சியஸில் ஓடுகளை முன்கூட்டியே சிகிச்சையளித்து, கார்பன் நிறைந்த கரியை உருவாக்கவும், அதைத் தொடர்ந்து ஃபிளாஷ் ஜூல் ஹீட்டிங் 3,000 டிகிரிக்கு கிராஃபின் வரை கிராஃபிக் வரை நடத்தவும். யுஎன்எஸ்டபிள்யூ நுட்பமானது, கார்பன் உற்பத்தியின் பாரம்பரிய முறைகளிலிருந்து வேறுபட்டது, அவை அதிக ஆற்றல் மிகுந்த மற்றும் இரசாயனத் தீவிரம் கொண்டவை, ஏனெனில் விவசாயக் கழிவுகள் வழியாக செல்லும் உயர் மின்னழுத்த மின்னோட்டத்தைப் பயன்படுத்துவதால், நொடிகளில் கடத்தும் கிராபெனை உருவாக்குகிறது. ஆண்டுதோறும் உருவாகும் மில்லியன் கணக்கான டன் நிலக்கடலை கழிவுகளை நிவர்த்தி செய்வதோடு, இந்த செயல்முறை மின்னணுத் தொழிலுக்கு முக்கியமான மற்றும் மதிப்புமிக்க மூலப்பொருளை உருவாக்குகிறது.
விஞ்ஞானிகள் ஏன் வேர்க்கடலை ஓடு கழிவுகளை கிராபெனாக மாற்றுகிறார்கள்
இந்த ஆராய்ச்சியை மேற்கொள்வதன் முக்கிய நோக்கம், ஆற்றலைச் சேமிப்பதற்கான திறமையான முறைகளுக்கான தேவையை உலகம் முழுவதும் அதிகரிப்பதாகும். கிராஃபைட் பாரம்பரிய லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளில் அனோட் பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது; இருப்பினும், விலையுயர்ந்த இயற்கை கிராஃபைட் சுரங்கம் அல்லது ரசாயனங்களைப் பயன்படுத்தி செயற்கை கிராஃபைட்டை உற்பத்தி செய்வதில் அதிக செலவு உள்ளது. பதப்படுத்தப்பட்ட வேர்க்கடலை ஓடு கழிவுகளில் இருந்து, கிராஃபைட்டுக்கு சிறந்த மாற்றான உயர்தர கிராபெனை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு முறையை ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர் மற்றும் அதிக பரப்பளவைக் கொண்டிருப்பதால், கூடுதல் ஆற்றல் சேமிப்பை அனுமதிக்கும் அனோட்களை உற்பத்தி செய்ய இந்த பொருளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். இந்த வேர்க்கடலையில் இருந்து பெறப்பட்ட கிராபெனின் தாள் அனோட்கள் சிறந்த கடத்துத்திறன் கொண்டவை மற்றும் வழக்கமான கிராஃபைட் தாள் அனோட்களை விட நிலையானவை என்பதை ஆய்வக ஆய்வுகள் சரிபார்க்கின்றன. எனவே, செல்போன் பேட்டரிகள் மிக விரைவான கட்டணத்தில் சார்ஜ் செய்யக்கூடும், மேலும் மின்சார வாகன பேட்டரி செல்களின் ஆயுட்காலம் அதிகரிக்கும்.
நிலையான ஆற்றல் சேமிப்பு மூலம் 15 மில்லியன் டன் கழிவு நெருக்கடியை தீர்க்கிறது
தற்போதைய ஆவணத்தின் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகள் இந்த ஆராய்ச்சி முயற்சியில் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க கண்டுபிடிப்புகளில் ஒன்றாக இருக்கலாம். கெமிக்கல் இன்ஜினியரிங் ஜர்னல் அட்வான்சஸ் என்ற அறிவியல் இதழின் படி, உலகளவில், ஆண்டு வேர்க்கடலை உற்பத்தி 2026 இல் கிட்டத்தட்ட 58 மில்லியன் டன்களை எட்டியுள்ளது, இது தற்போது பயன்படுத்தப்படாத சுமார் 15 மில்லியன் டன் ஷெல் கழிவுகளை உருவாக்குகிறது; இந்த பொருளின் பெரும்பகுதி எரிக்கப்படுகிறது அல்லது நிலப்பரப்பில் அழுகுவதற்கு விடப்படுகிறது, இதனால் பசுமை இல்ல வாயுக்கள் உருவாகின்றன. வேர்க்கடலை உற்பத்தி செயல்முறையிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் வேர்க்கடலை ஓடு கழிவுகள் எவ்வாறு ‘வட்டப் பொருளாதாரம்’ மாதிரியில் திசைதிருப்பப்பட்டு பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதை இந்த ஆய்வு காட்டுகிறது. வெப்ப செயல்முறைகள் மூலம் ஆற்றல் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படுவதோடு, வேர்க்கடலை ஓடு கழிவுகளை நானோ பொருட்களாக மாற்றுவது, வளர்ந்து வரும் கிராஃபைட் தொழிலுக்கு மறுசுழற்சி செய்ய முடியாத வெட்டியெடுக்கப்பட்ட கிராஃபைட்டை குறைவாக சார்ந்து இருக்க உதவும். இதன் விளைவாக உருவாகும் ‘கிரீன் கிராபீன்’ அதிக மின் கடத்துத்திறனை வெளிப்படுத்துகிறது மற்றும் ஒரு கிலோகிராமிற்கு வெறும் 1.30 அமெரிக்க டாலர்கள் என்ற நம்பமுடியாத குறைந்த ஆற்றல் செலவில் உற்பத்தி செய்யப்படலாம், இது செயற்கை கிராஃபைட்டுக்கு வணிக ரீதியாக சாத்தியமான மாற்றாக அமைகிறது.
