Los científicos convierten las cáscaras de tamarindo en una fuente de energía para los vehículos
Anuncios
Las cáscaras de tamarindo, una fruta tropical consumida en todo el mundo, se desechan durante la producción de alimentos. Al ser voluminosas, las cáscaras de tamarindo ocupan un espacio considerable en los vertederos, donde se eliminan como residuos agrícolas.
Un primer plano de las vainas de tamarindo, junto con trozos de su cáscara.
NTU Singapore
Sin embargo, un equipo de científicos internacionales dirigido por la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur), ha encontrado una forma de solucionar el problema. Al procesar las cáscaras de tamarindo, ricas en carbono, los científicos convirtieron el material de desecho en nanoplanchas de carbono, que son un componente clave de los supercondensadores, dispositivos de almacenamiento de energía que se utilizan en automóviles, autobuses, vehículos eléctricos, trenes y ascensores.
El estudio refleja el compromiso de la NTU de abordar los grandes retos de la humanidad en materia de sostenibilidad como parte de su plan estratégico 2025, que pretende acelerar la traducción de los descubrimientos de la investigación en innovaciones que mitiguen nuestro impacto en el medio ambiente.
El equipo, formado por investigadores de la NTU de Singapur, la Universidad de Ciencias Aplicadas de Noruega Occidental y la Universidad de Alagappa (India), cree que estas nanoplanchas, cuando se amplíen, podrían ser una alternativa ecológica a sus homólogas producidas industrialmente, y reducir al mismo tiempo los residuos.
El profesor adjunto (Steve) Cuong Dang, de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la NTU, que dirigió el estudio, dijo: "A través de una serie de análisis, descubrimos que el rendimiento de nuestras nanoplanchas derivadas de la cáscara de tamarindo era comparable al de sus homólogas fabricadas industrialmente en términos de estructura porosa y propiedades electroquímicas. El proceso de fabricación de las nanoplanchas es también el método estándar para producir nanoplanchas de carbono activo".
El profesor G. Ravi, jefe del Departamento de Física, coautor del estudio junto con el profesor adjunto Dr. R. Yuvakkumar, ambos de la Universidad de Alagappa, dijo: "El uso de las cáscaras de tamarindo puede reducir el espacio necesario para los vertederos, especialmente en regiones de Asia como la India, uno de los mayores productores de tamarindo del mundo, que también está lidiando con problemas de eliminación de residuos".
La receta paso a paso de las nanoplanchas de carbono
Para fabricar las nanoplanchas de carbono, los investigadores lavaron primero las cáscaras de los frutos de tamarindo y las secaron a 100 °C durante unas seis horas, antes de molerlas hasta convertirlas en polvo.
A continuación, los científicos cocieron el polvo en un horno durante 150 minutos a 700-900 grados Celsius en ausencia de oxígeno para convertirlo en láminas ultrafinas de carbono conocidas como nanoplanchas.
Las cáscaras de tamarindo son ricas en carbono y de naturaleza porosa, lo que las convierte en un material ideal para fabricar nanoplanchas de carbono.
Un material habitual para producir nanoplanchas de carbono son las fibras industriales de cáñamo. Sin embargo, es necesario calentarlas a más de 180°C durante 24 horas, cuatro veces más que las cáscaras de tamarindo, y a una temperatura más alta. Esto es así antes de someter el cáñamo a un calor intenso para convertirlo en nanoplanchas de carbono.
El profesor Dhayalan Velauthapillai, jefe del grupo de investigación de Nanomateriales Avanzados para Aplicaciones de Energía Limpia y Salud de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Noruega Occidental, que participó en el estudio, dijo: "Las nanoplanchas de carbono están formadas por capas de átomos de carbono dispuestas en hexágonos interconectados, como un panal. El secreto de su capacidad para almacenar energía reside en su estructura porosa, que da lugar a una gran superficie que ayuda al material a almacenar grandes cantidades de cargas eléctricas".
Las nanoplanchas derivadas de la cáscara de tamarindo también mostraron una buena estabilidad térmica y conductividad eléctrica, lo que las convierte en opciones prometedoras para el almacenamiento de energía.
Los investigadores esperan explorar la producción a mayor escala de las nanoplanchas de carbono con socios agrícolas. También están trabajando en la reducción de la energía necesaria para el proceso de producción, haciéndolo más respetuoso con el medio ambiente, y están tratando de mejorar las propiedades electroquímicas de las nanoplanchas.
El equipo también espera explorar la posibilidad de utilizar diferentes tipos de pieles o cáscaras de frutas para producir nanoplanchas de carbono.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática.
Publicación original
Más noticias del departamento ciencias
Noticias más leídas
Más noticias de nuestros otros portales
Contenido visto recientemente
La IA revela los peligros ocultos de las mezclas químicas en los ríos - Este estudio abre nuevos caminos
Una minibatería de flujo acelera la investigación en almacenamiento energético - Una batería de flujo diminuta ofrece grandes ventajas y reduce el tiempo, el coste y los recursos necesarios para probar nuevos materiales de batería
Acelerar las reacciones químicas sin contacto directo con un catalizador
Desbloquear los secretos de la unión química con el aprendizaje de las máquinas - "Todo se reduce a cómo los catalizadores se unen a las moléculas"
Crear células solares y vidrio a partir de madera, o mil millones de toneladas de residuos biológicos - Los investigadores trazan cómo la biomasa de las plantas podría sustituir a los recursos no renovables en las aplicaciones ópticas
Pistas para acelerar la comercialización de las baterías de estado sólido - Nuevos hallazgos revelan cómo se degrada el cátodo de las pilas de estado sólido cuando funcionan a baja presión
Prueban que los virus pueden usurpar la maquinaria de las bacterias para replicarse - Las infecciones víricas causan pérdidas económicas en industrias que emplean bacterias en sus procesos
Las colillas de cigarrillos liberan toxinas mortales al medio ambiente
Los científicos convierten los plásticos en sustancias químicas útiles utilizando la luz solar
Desarrollan una técnica de microscopía capaz de obtener imágenes de líquidos con resolución atómica en 3D - Este método permite identificar moléculas de agua en la cercanía de una superficie
Una nueva técnica permite descifrar chips mientras están en funcionamiento - El método consiste en escanear con rayos X focalizados los componentes de un dispositivo encendido sin dañarlo
