परियोजना जैतून के अपशिष्ट को सुपरकैपेसिटर में बदलती है
स्पेन में एक शोध परियोजना ने जैतून के अपशिष्ट को कई औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए पुनः उपयोग करने हेतु एक प्रभावी प्रक्रिया विकसित करने के बाद समाप्त कर दी है।
स्पेन में एक परियोजना ने जैतून के अपशिष्ट को सफलतापूर्वक सक्रिय कार्बन में परिवर्तित किया है, जिसके विविध अनुप्रयोग हैं।
अपने शोध अवधि के अंत में, CARBON+ परियोजना, एक संयुक्त सार्वजनिक-निजी उद्यम, ने उत्पाद की एक सुपर-कैपेसिटर सामग्री के रूप में दक्षता का प्रदर्शन किया है, अपशिष्ट जल उपचार में इसकी प्रभावशीलता और जैतून प्रसंस्करण में खारे पानी के जीवनकाल को बढ़ाने में इसकी सहायता।
ये परिणाम विभिन्न अनुप्रयोगों में सक्रिय कार्बन की क्षमता को रेखांकित करते हैं, जो प्रक्रिया को औद्योगिक स्तर तक बढ़ाने की आर्थिक व्यवहार्यता के अध्ययन में योगदान देगा।
2022 में, वैलेन्सियन समुदाय की क्षेत्रीय सरकार की वैलेन्सियन इनोवेशन एजेंसी के सहयोग से रणनीतिक परियोजना कार्यक्रम के तहत और यूरोपीय संघ द्वारा सह-वित्तपोषित, इस परियोजना को ग्रीन एंटरप्राइज, एसीतुनास सेर्पिस, अलिकान्टे विश्वविद्यालय और एइटैक्स द्वारा हाथ में लिया गया था।
यह कार्य एलचे औद्योगिक पार्क में ग्रीन के पायलट प्लांट में, टेबल ऑलिव उत्पादक, सेर्पिस द्वारा आपूर्ति किए गए जैतून प्रसंस्करण अवशेष का उपयोग करके किया गया था। यह अवशेष मुख्य रूप से जैतून की गुठलियों और खारे पानी से बना होता है, जो जैतून क्षेत्र के प्राथमिक अपशिष्ट उत्पाद हैं, और ये मन्ज़ानिला और होजिब्लांका टेबल जैतून के प्रसंस्करण के बाद प्राप्त होते हैं।
यह भी देखें: शोधकर्ताओं ने जैतून के बाग के कचड़े को बायोप्लास्टिक में बदलाहाल के वर्षों में टेबल ऑलिव और जैतून के तेल उद्योगों पर सर्कुलर अर्थव्यवस्था के सिद्धांतों को लागू करने के लिए व्यापक शोध के बावजूद, अपशिष्ट का अधिकांश भाग अभी भी लैंडफिल में जमा किया जाता है।
CARBON+ परियोजना का अंतिम उद्देश्य पायरोलिसिस का उपयोग करके इन अपशिष्ट सामग्रियों को एक आर्थिक रूप से व्यवहार्य औद्योगिक प्रक्रिया के माध्यम से उच्च-गुणवत्ता वाले सक्रिय कार्बन में बदलना था।
इसे हासिल कर लिया गया, और प्रति ग्राम 1,440 वर्ग मीटर के विशिष्ट सतह क्षेत्रफल वाला सक्रिय कार्बन उत्पादित किया गया। चूंकि सक्रिय कार्बन का एक सबसे उपयोगी गुण इसकी अवशोषण क्षमता है (गैस से परमाणुओं, आयनों या अणुओं का चिपकना, तरल या घुलित ठोस को एक सतह पर चिपकाने की क्षमता), सक्रिय कार्बन का सबसे उपयोगी गुण इसकी अवशोषण क्षमता है, इसलिए सतह क्षेत्र जितना अधिक होगा, कार्बन ऐसे अनुप्रयोगों में उतना ही अधिक प्रभावी होगा।
इस प्रक्रिया को सफलतापूर्वक विकसित करने के अलावा, सक्रिय कार्बन की संभावित अंतिम मूल्य का मूल्यांकन करने के लिए तीन मुख्य औद्योगिक अनुप्रयोगों की जांच की गई।
पहला उपयोग उत्पाद की उच्च अवशोषण क्षमता का लाभ उठाता है ताकि उपयोग किए गए जैतून किण्वन के नमकीन पानी में घुले हुए निलंबित कार्बनिक पदार्थ और फेनोलिक यौगिकों को समाप्त किया जा सके।
यह जैतून प्रसंस्करण उद्योग में सीधे ब्रेइन के पुन: उपयोग की अनुमति देता है, इस प्रकार अपशिष्ट और संबंधित लागतों को कम करता है। परियोजना का सक्रिय कार्बन इस क्षमता में वाणिज्यिक विकल्पों की तुलना में अधिक प्रभावी था, क्योंकि इसकी अधिक छिद्रता के कारण यह उच्च पॉलीफेनॉल सामग्री को हटाता था।
एक संबंधित अनुप्रयोग में, अपशिष्ट जल उपचार में गंध को हटाने में सक्रिय कार्बन को प्रभावी पाया गया। इसे फर्मेंटेशन ब्राइन, वस्त्र अपशिष्ट जल और एक सक्रिय उपचार संयंत्र से मानक शहरी अपशिष्ट जल के खिलाफ उत्पाद का परीक्षण करके प्रदर्शित किया गया था।
यह भी देखें: जैतून की गुठलियों से बनी ईंटें इमारतों के कार्बन पदचिह्न को कम करती हैं, अध्ययन में पाया गयाअंत में, प्राप्त सक्रिय कार्बन का ऊर्जा भंडारण के लिए सुपरकैपेसिटर में संभावित उपयोग के लिए मूल्यांकन किया गया। हाल के वर्षों में, ऊर्जा भंडारण में सक्रिय कार्बन के उपयोग में फिर से रुचि बढ़ी है, और वे छिद्रयुक्त पदार्थों की खोज में एक मजबूत उम्मीदवार बने हुए हैं जो हाइड्रोजन अर्थव्यवस्था को सक्षम कर सकते हैं।
कार्बन-आधारित सुपरकैपासिटर दो छिद्रयुक्त कार्बन इलेक्ट्रोड से मिलकर बने होते हैं, जिनका विशिष्ट सतह क्षेत्रफल बड़ा होता है, जो एक इलेक्ट्रोलाइट में डूबे होते हैं और एक झिल्ली द्वारा अलग किए जाते हैं।
ऊर्जा भंडारण पूरी तरह से विद्युत-स्थैतिक है और, इसलिए, इलेक्ट्रोड की अखंडता और स्थिरता के लिए हानिरहित है। यह सुपरकैपेसिटर को 100,000 चार्ज तक प्रदर्शन करने की अनुमति देता है-डिस्चार्ज चक्रों के साथ 10 प्रतिशत से कम इलेक्ट्रोलाइट क्षरण दर के साथ प्रदर्शन किया गया, जो इलेक्ट्रिक वाहनों जैसे अनुप्रयोगों में इस प्रकार के ऊर्जा भंडारण को अत्यधिक वांछनीय बनाता है।
यह प्रदर्शित किया गया कि परियोजना की सामग्री से बने इलेक्ट्रोड, वाणिज्यिक सक्रिय कार्बन से बने इलेक्ट्रोड के बराबर प्रदर्शन करते थे, हालांकि उनका प्रदर्शन थोड़ा कम था।
हाइड्रोक्लोरिक एसिड से सक्रिय कार्बन को धोने और थर्मल उपचार के माध्यम से इसकी सतही रसायनशास्त्र को संशोधित करने के बाद इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शन में सुधार हुआ। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि इस चरण में प्राप्त प्रदर्शन आगे के अनुसंधान और विकास के लिए पर्याप्त रूप से उच्च था।
इस निष्कर्ष को पूरे प्रोजेक्ट के संबंध में भी निकाला गया, जिसमें ग्रीन ने कहा: "संक्षेप में, ये परिणाम विभिन्न अनुप्रयोगों में सक्रिय कार्बन की क्षमता को रेखांकित करते हैं, जो दोनों कंपनियों द्वारा इस प्रक्रिया को औद्योगिक स्तर तक बढ़ाने की आर्थिक व्यवहार्यता के अध्ययन में योगदान करेंगे।"