Proje, Zeytin Atıklarını Süperkapasitörlere Dönüştürüyor
İspanya'da yürütülen bir araştırma projesi, zeytin atıklarının çeşitli endüstriyel uygulamalarda yeniden değerlendirilmesine yönelik etkili bir süreç geliştirilmesinin ardından sona erdi.
İspanya’da yürütülen bir proje, zeytin atıklarını çeşitli kullanım alanlarına sahip aktif kömüre dönüştürmeyi başardı.
Araştırma süresinin sonunda, kamu-özel sektör ortaklığı olan CARBON+ projesi, ürünün süperkatalizör malzemesi olarak etkinliğini, atık su arıtımındaki etkinliğini ve zeytin işleme sürecinde tuzlu suyun ömrünü uzatmadaki katkısını kanıtladı.
Bu sonuçlar, çeşitli uygulamalarda aktif karbonların potansiyelini vurgulamakta olup, bu da sürecin endüstriyel düzeye çıkarılmasının ekonomik fizibilitesinin araştırılmasına katkıda bulunacaktır.
Valensiya Topluluğu bölgesel hükümetinin Valensiya İnovasyon Ajansı ile işbirliği içinde stratejik projeler programı kapsamında 2022 yılında başlatılan ve Avrupa Birliği tarafından eş finansman sağlanan proje, Greene Enterprise, Aceitunas Serpis, Alicante Üniversitesi ve Aitex tarafından yürütülmüştür.
Çalışma, zeytin işleme artıkları kullanılarak Elche sanayi parkındaki Greene pilot tesisinde gerçekleştirildi; bu artıkları, sofralık zeytin üreticisi Serpis sağladı. Atıklar, çoğunlukla zeytin çekirdekleri ve salamuradan oluşuyor; bu maddeler, Manzanilla ve Hojiblanca sofralık zeytinlerinin işlenmesinden sonra elde edilen zeytin sektörünün başlıca atık ürünleridir.
Ayrıca bakınız: Araştırmacılar Zeytinlik Atıklarını Biyoplastiğe DönüştürüyorSon yıllarda sofralık zeytin ve zeytinyağı endüstrilerine döngüsel ekonomi ilkelerinin uygulanmasına yönelik kapsamlı araştırmalara rağmen, atıkların büyük çoğunluğu hala çöp sahalarına gömülmektedir.
CARBON+ projesinin nihai amacı, piroliz yoluyla bu atık maddeleri ekonomik açıdan uygulanabilir bir endüstriyel süreçle yüksek kaliteli aktif karbona dönüştürmekti.
Bu hedef başarıyla gerçekleştirilmiş ve gram başına 1.440 metrekare özgül yüzey alanına sahip aktif karbon üretilmiştir. Aktif karbonun en yararlı özelliklerinden biri adsorpsiyon kapasitesi (bir gaz, sıvı veya çözünmüş katı maddelerden bir yüzeye yapışması), yüzey alanı ne kadar büyükse, karbon bu tür uygulamalarda o kadar etkili olur.
Bu prosesi başarıyla geliştirmenin yanı sıra, aktif karbonun potansiyel nihai değerini değerlendirmek üzere üç ana endüstriyel uygulama araştırılmıştır.
İlki, ürünün yüksek adsorpsiyon özelliğinden yararlanarak, kullanılmış zeytin fermantasyon tuzlu suyunda çözünmüş askıda organik maddeleri ve fenolik bileşikleri ortadan kaldırır.
Bu, tuzlu suyun zeytin işleme endüstrisinde doğrudan yeniden kullanılmasını sağlar ve böylece atıkları ve ilgili maliyetleri azaltır. Projenin aktif kömürü, bu kapasite açısından ticari alternatiflerden daha etkiliydi ve daha yüksek gözenekliliği sayesinde daha fazla polifenol içeriğini giderdi.
İlgili bir uygulamada, aktif karbonun atık su arıtımında kokuları gidermede etkili olduğu gösterilmiştir. Bu, ürünün fermantasyon tuzlu suyu, tekstil atık suyu ve aktif bir arıtma tesisinden gelen standart kentsel atık su üzerinde test edilmesiyle kanıtlanmıştır.
Ayrıca bakınız: Bir Araştırmaya Göre Zeytin Çekirdeklerinden Yapılan Tuğlalar Binaların Karbon Ayak İzini AzaltıyorSon olarak, elde edilen aktif karbonun enerji depolama amaçlı süperkapasitörlerde kullanım potansiyeli değerlendirildi. Son yıllarda, enerji depolamada aktif karbonların kullanımına olan ilgi yeniden canlanmıştır ve bunlar, hidrojen ekonomisini mümkün kılabilecek gözenekli malzemeler arayışında güçlü bir aday olmaya devam etmektedir.
Karbon bazlı süperkapasitörler, elektrolit içine daldırılmış ve bir membranla ayrılmış, geniş bir özgül yüzey alanına sahip iki gözenekli karbon elektrottan oluşur.
Enerji depolama tamamen elektrostatik olup, bu nedenle elektrotların bütünlüğüne ve stabilitesine zarar vermez. Bu, süperkapasitörün, elektrolit bozulma oranı yüzde 10'un altında olan 100.000 şarjşarj-deşarj döngüsü gerçekleştirebilmesini sağlar; bu da, elektrikli araçlar gibi uygulamalarda bu tür enerji depolamayı son derece cazip kılar.
Projenin malzemesinden üretilen elektrotların, ticari aktif karbondan üretilenlere kıyasla biraz daha düşük performans gösterdiği, ancak bunlarla karşılaştırılabilir düzeyde olduğu kanıtlanmıştır.
Aktif karbonun hidroklorik asit ile yıkanması ve ısıl işlem yoluyla yüzey kimyasının değiştirilmesi sonrasında elektrokimyasal performans iyileşti. Araştırmacılar, bu aşamada elde edilen performansın, daha ileri araştırma ve geliştirme çalışmalarını haklı çıkaracak kadar yüksek olduğu sonucuna vardılar.
Bu sonuç, projenin bir bütün olarak değerlendirilmesinde de ortaya çıktı. Greene, “Kısaca, bu sonuçlar çeşitli uygulamalarda aktif karbonların potansiyelini vurgulamaktadır; bu da her iki şirketin de süreci endüstriyel düzeye taşımanın ekonomik fizibilitesinin incelenmesine katkıda bulunacaktır.”