Борщевик как сырье для суперконденсаторов

Борщевик, крайне вредный и агрессивный сорняк, может послужить делу улучшения экологии на всей планете. Так полагают ученые из Московского института стали и сплавов (МИСиС), который нашли способ использовать его для производства высокотехнологичных суперконденсаторов.

Как устроены и где применяются суперконденсаторы

Суперконденсатор - это электрохимическое устройство, построенное из пористого материала, который играет роль обкладок и электролита. Накопление энергии идет, как в конденсаторе, по принципу разности зарядов, а сверхвысокая емкость достигается за счет очень высокой площади "обкладок" и сверхмалым расстоянием между ними.

Суперконденсаторы выдерживают большие зарядные и разрядные токи, при этом обладают практически неограниченным числом циклов заряда-разряда и не взрываются, в отличие от распространенных Li-ion аккумуляторов. А также суперконденсаторы выдерживают высокие ударные перегрузки, работают при любых температурах и экологически безвредны при утилизации - но при этом обладают относительно невысокой плотностью хранения энергии, которое ограничивает их применение по сравнению c химическими аккумуляторными батареями.

Данный вид накопителей энергии обычно применяется там, где требуется особо быстрая зарядка - например, в беларуских электробусах "Витовт" и в системе ERS болидов Формулы-1.

Как борщевик превращают в высокотехнологичный материал

Ключевую роль при создании емких суперконденсаторов играет поиск новых материалов с высокой пористостью. В Китае, например, наполнитель супеконденстаторов делают из сердцевины кокосовых орехов. А в МИСиСе придумали использовать для этого пористую сердцевину борщевика. Для этого стебли борщевика сушат, очищают от кожуры, протравливают кислотой и выдерживают на водяной бане - после чего спекают при температуре 700-800 градусов и растирают в черный порошок. Ну а затем добавляют связующее и раскатывают в 150-нанометровую ленту, получая требуемый материал.

Емкость суперконденсаторов из борщевика находится, как это принято говорить, на мировом уровне, т.е. не хуже, чем c кокосовыми орехами. А выбор борщевика определятся его повсеместным произрастанием в России. Но есть и недостаток - борщевик не является культурным растением, он растет везде и без спросу, поэтому его неудобно заготавливать в промышленных масштабах. Поэтому в МИСиС уже подготовили более безопасную альтернативу борщевику, которую пока засекретили. Ну а из чего в России будут делать суперконденсаторы - из специально выращиваемого культурного растения или из диких зарослей борщевика - будет зависеть от экономической и экологической целесообразности.