Så kan kottar användas för att lagra energi

Den nya metoden gör det möjligt att finfördela kol i vatten. Blandningen kan sedan sprejas på en yta för att framställa elektroder till superkondensatorer.

Superkondensatorer är en typ av energilagringsenhet, liknande batterier men med en helt annan energilagringsmetod. De kan laddas och urladdas på bara sekunder, vilket är mycket snabbare än batterier som kan ta flera timmar. Dessutom kräver de minimalt underhåll och har en betydligt längre livslängd. Superkondensatorer används redan i flera industrier och förutspås spela en alltmer avgörande roll i framtiden med tanke på det ökande behovet av energilagring.

För att skapa superkondensatorer krävs elektroder med en hög ytarea, vilket innebär att de har en stor yta i förhållande till sin volym. Andreas Nordenström, en doktorand vid Institutionen för fysik, har i sin forskning demonstrerat att sådana elektroder kan tillverkas genom att applicera eller måla vattenbaserade blandningar (dispersioner) av kolmaterial och vatten. Dessa dispersioner kan inkludera olika typer av kolmaterial, inklusive porösa kolmaterial som framställts från olika former av skogsavfall såsom kottar och bark.

– Den vattenbaserade dispersionen har flera fördelar jämfört med dispersioner baserade på organiska lösningsmedel, som oftast är giftiga och dåliga för miljön. Lösningsmedlen är särskilt problematiska i sammanhanget eftersom dispersionerna sprejas på heta ytor och då riskerar att sprida giftig ånga, säger Andreas Nordenström, doktorand vid Institutionen för fysik vid Umeå universitet, i en kommentar.

Forskarna har påvisat att samma metod som tidigare användes för att skapa ”aktiverat grafen,” ett material framställt från reducerat grafenoxid, nu också kan användas för att producera porösa kolmaterial från kolhaltiga tallkottar, grankottar och tallbark. Det resulterande porösa kolmaterialet liknar starkt ”aktiverat grafen” och visar sig vara nästan lika lämpligt som material för elektroder i superkondensatorer.

– Vi visade att det relativt dyra ”aktiverat grafen” egentligen bara är en annan typ av aktiverat kol och kan ersättas med billiga, högkvalitativa elektroder som framställts från skogsavfall. Våra resultat kan potentiellt vara av stor vikt då efterfrågan på billiga, högkvalitativa elektroder är hög och förväntas öka i framtiden eftersom efterfrågan på energilagringsenheter som superkondensatorer förväntas öka, avslutar Andreas Nordenström.