Projekt pretvara maslinove otpatke u superkondenzatore
Istraživački projekt u Španjolskoj je završen nakon razvoja učinkovitog procesa za ponovnu uporabu otpada od maslina za nekoliko industrijskih primjena.
Projekt u Španjolskoj uspješno je pretvorio otpad masline u aktivni ugljen s raznolikim primjenama.
Na kraju svog istraživačkog razdoblja, projekt CARBON+, zajedničko javno-privatno poduzeće, pokazao je učinkovitost proizvoda kao superkapacitorskog materijala, njezine učinkovitosti u pročišćavanju otpadnih voda i pomoći u produljivanju vijeka trajanja slane otopine pri preradi maslina.
Ovi rezultati naglašavaju potencijal aktivnih ugljena u raznim primjenama, što će doprinijeti proučavanju ekonomske održivosti proširenja procesa na industrijsku razinu.
Pokrenut 2022. godine u sklopu programa strateških projekata u suradnji s Valencijanskom agencijom za inovacije regionalne vlade Zajednice Valencije i sufinanciran od strane Europske unije, projekt su poduzeli tvrtke Greene Enterprise i Aceitunas Serpis, Sveučilište u Alicanteu i Aitex.
Radovi su provedeni u pilot-postrojenju tvrtke Greene u industrijskom parku Elche, koristeći otpad od prerade maslina koji je isporučio Serpis, proizvođač stolnih maslina. Otpad se uglavnom sastoji od košpica maslina i slane otopine, osnovnih otpadnih proizvoda maslinarskog sektora, dobivenih preradom stolnih maslina sorti Manzanilla i Hojiblanca.
Vidi također: Istraživači pretvaraju otpad iz maslinika u bioplastikuUnatoč opsežnim istraživanjima u posljednjih nekoliko godina o primjeni načela kružnog gospodarstva na industriju stolnih maslina i maslinovog ulja, velika većina otpada i dalje se odlaže na odlagališta.
Konačni cilj projekta CARBON+ bio je upotrijebiti pirolizu za pretvorbu tih otpadnih materijala u visokokvalitetni aktivni ugljen putem ekonomski isplativog industrijskog procesa.
To je postignuto, a proizveden je aktivni ugljik sa specifičnom površinom od 1.440 četvornih metara po gramu. Budući da je jedna od najkorisnijih svojstava aktivnog ugljena njegova adsorpcijska sposobnost (prianjanje atoma, iona ili molekula iz plina, tekućine ili otopljenog čvrstog tvari na površinu), što je veća površina, to je ugljik u takvim primjenama učinkovitiji.
Osim uspješnog razvoja ovog procesa, istražene su tri glavne industrijske primjene kako bi se procijenila potencijalna vrijednost aktivnog ugljena.
Prva iskorištava visoku adsorpciju proizvoda za uklanjanje suspendirane organske tvari i fenolnih spojeva otopljenih u korištenoj solini od fermentacije maslina.
To omogućuje ponovnu upotrebu salamure izravno u industriji prerade maslina, čime se smanjuje otpad i povezani troškovi. U tom je svojstvu aktivni ugljen iz projekta bio učinkovitiji od komercijalnih alternativa, uklanjajući veći sadržaj polifenola zahvaljujući svojoj većoj poroznosti.
U srodnoj primjeni pokazalo se da je aktivni ugljen učinkovit u uklanjanju neugodnih mirisa pri pročišćavanju otpadnih voda. To je demonstrirano testiranjem proizvoda na fermentacijskom rastvoru, tekstilnoj otpadnoj vodi i standardnoj gradskoj otpadnoj vodi iz aktivnog postrojenja za pročišćavanje.
Vidi također: Cigle napravljene od maslininih košpica smanjuju ugljični otisak zgrada, pokazalo je istraživanjeKonačno, dobiveni aktivni ugljen procijenjen je za svoju potencijalnu upotrebu u superkondenzatorima za pohranu energije. Posljednjih godina ponovno je poraslo zanimanje za upotrebu aktivnog ugljena u skladištenju energije i on ostaje snažan kandidat u potrazi za poroznim materijalima koji bi mogli omogućiti vodikovo gospodarstvo.
Ugljični superkondenzatori sastoje se od dviju poroznih ugljičnih elektroda s velikom specifičnom površinom uronjenih u elektrolit i odvojenih membranom.
Pohrana energije je u potpunosti elektrostatička i stoga bezopasna za integritet i stabilnost elektroda. To omogućuje superkondenzatoru da izdrži do 100.000 ciklusa punjenja-ciklusa punjenja i pražnjenja uz stopu propadanja elektrolita manju od 10 posto, što čini takvo skladištenje energije izrazito poželjnim u primjenama kao što su električna vozila.
Pokazalo se da su elektroliti izrađeni od materijala iz projekta postigli usporedive performanse s onima izrađenima od komercijalnog aktivnog ugljena, pri čemu su njihove performanse bile nešto niže.
Elektrokemijske performanse poboljšale su se nakon pranja aktivnog ugljena klorovodičnom kiselinom i modificiranja njegove površinske kemije termičkom obradom. Istraživači su zaključili da je učinak postignut u ovoj fazi dovoljno visok da opravda daljnja istraživanja i razvoj.
Ovaj je zaključak doneseno i za projekt u cjelini, pri čemu je Greene izjavio: "Ukratko, ovi rezultati naglašavaju potencijal aktivnih ugljena u raznim primjenama, što će doprinijeti proučavanju ekonomske održivosti proširenja procesa na industrijsku razinu od strane obje tvrtke."